【誤訳訂正書】
【提出日】平成19年10月31日(2007.10.31)
【誤訳訂正１】
【訂正対象書類名】明細書
【訂正対象項目名】全文
【訂正方法】変更
【訂正の内容】
【書類名】  明細書
【発明の名称】  可変比変速機の制御のためのシステム及び方法
【特許請求の範囲】
【請求項１】  装置（１）に取り付けられる可変比変速機を制御するためのシステムであって、前記変速機は、
−伝達比を変更するためのアクチュエータ（２）と、
−指定回転数の周期的動作により前記変速機に入力駆動力を加えるための動作手段（３）とを備え、
前記システムは、
−前記駆動力を検出し、それぞれの第１信号を生成することができる第１センサ手段（５）と、
−前記装置（１）の動作速度を検出し、それぞれの第２信号を生成することができる第２センサ手段（６）と、
−前記第１信号及び前記第２信号を検出し、前記第１信号と前記第２信号に依存して前記アクチュエータ（２）を制御することができる制御装置（４）とを備え、
前記システムは、
−指定回転数を検出し、それぞれの第３信号を生成することができる第３センサ手段（７）が提供され、
−前記制御装置（４）が、少なくとも前記第１信号と前記第２信号から、回転数基準値（ＣＲ）を示す基準信号を決定するように構成され、
−前記制御装置（４）が、対応する偏差信号（ｅ）を特定するために、前記基準信号と前記第３信号とを比較する（４２、１０８）ことができ、
−前記制御装置（４）が、前記アクチュエータ（２）に作用し、前記偏差信号（ｅ）を最小化するように前記伝達比を変更することを特徴とするシステム。
【請求項２】  −前記第１センサ手段（５）が、自転車（１）のペダルクランク（３）に加えられるペダルを漕ぐ力を測定するための装置を備え、前記第２センサ手段が、前記自転車（１）の前進速度を検出するためのセンサを備え、
−前記制御装置（４）が、前記自転車（１）に取り付けられる少なくとも１つのギヤボックス（２）に作用できる制御装置であることを特徴とする、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】  前記制御装置（４）が、前記第３信号にも依存して回転数基準信号（ＣＲ）を決定するように構成されることを特徴とする、請求項１または２に記載のシステム。
【請求項４】  前記制御装置（４）が、
−前記第１信号を検出し（１０２）、それぞれの第１親和度に依存して前記第１信号を分類することができる第１機能モジュール（１０４）と、
−前記第２信号を検出し（１０３）、それぞれの第２親和度に依存して前記第２信号を分類することができる第２機能モジュール（１０５）と、
−前記第１及び第２親和度のそれぞれの値を検出し、前記第１及び第２親和度の値に依存して差別化される値で前記回転数基準値（ＣＲ）を決定することのできる、規則の適用（１０６）のための第３機能モジュールとを備えることを特徴とする、請求項１乃至３のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項５】  −前記第１機能モジュール（１０４）による前記第１親和度の属性決定の基準と、
−前記第２機能モジュール（１０５）による前記第２親和度の属性決定のための基準と、
−前記第１機能モジュール（１０４）及び前記第２機能モジュール（１０５）によって属性が決定された親和度と、前記第１信号及び前記第２信号とから、前記第３機能モジュール（１０６）によって前記回転数基準値（ＣＲ）を決定するための法則と、
の内の少なくとも１つを選択的に変化させるために、選択的に動作する少なくとも１つの制御モジュール（８，９，１０）を備えることを特徴とする、請求項４に記載のシステム。
【請求項６】  前記第１機能モジュール、前記第２機能モジュール及び前記第３機能モジュール（１０４、１０５、１０６）が、ファジー論理に従って動作することを特徴とする、請求項４または５に記載のシステム。
【請求項７】  前記制御モジュール（８、９、１０）は、
−自転車搭乗者の運動選手としてのレベルに依存して、前記第１機能モジュールと前記第２機能モジュール（１０４，１０５）による前記第１及び第２親和度の属性決定の基準を選択的に変えるための第１機能制御モジュール（８）と、
−前記自転車（１）の乗車のための多様な戦略に依存して、前記第１機能モジュールと前記第２機能モジュール（１０４，１０５）による前記第１及び第２親和度の属性決定の基準を選択的に変えるための第２機能制御モジュール（９）と、
−前記第３機能モジュール（１０６）によって指定される前記回転数基準値（ＣＲ）を決定するための規則を選択的に変えるための第３機能制御モジュール（１０）と、
の内の少なくとも１つを備えることを特徴とする、請求項２及び請求項５に記載のシステム。
【請求項８】  前記制御装置（４）が、前記伝達比を変更するために前記アクチュエータ（２）に対して前記制御装置（４）によって実行した以前の作用から開始する所定長さの時間期間にわたって、前記アクチュエータ（２）に対する作用を抑制するための機能を含むことを特徴とする、請求項１乃至７のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項９】  前記時間期間の長さが選択的に可変であることを特徴とする、請求項８に記載のシステム。
【請求項１０】  装置（１）に取り付けられる可変比変速機を制御するための方法であって、前記変速機は、
−伝達比を変更するためのアクチュエータ（２）と、
−指定回転数の周期的動作により前記変速機に入力駆動力を加えるための動作手段（３）とに関連付けられ、前記方法は、
−前記駆動力を検出し（５）、それぞれの第１信号を生成するステップと、
−前記装置（１）の動作速度を検出し（６）、それぞれの第２信号を生成するステップと、
−前記第１信号及び前記第２信号に依存して、前記アクチュエータ（２）を制御するステップとを備え、
前記方法は、
−指定回転数を検出し（７）、それぞれの第３信号を生成するステップと、
−少なくとも前記第１信号と前記第２信号から、回転数基準値（ＣＲ）を示す基準信号を決定するステップと、
−対応する偏差信号（ｅ）を特定するために、前記基準信号と前記第３信号とを比較する（４２、１０８）ステップと、
−前記アクチュエータ（２）を制御し、前記偏差信号（ｅ）を最小化するように前記伝達比を変更するステップとを備えることを特徴とする方法。
【請求項１１】  −自転車（１）のペダルクランク（３）に加えられるペダルを漕ぐ力を示す信号として前記第１信号を生成するステップと、
−前記自転車自体（１）の前進速度を示す信号として前記第２信号を生成するステップと、
−前記自転車（１）に取り付けられる少なくとも１つのギヤボックスを、前記アクチュエータ（２）として制御するステップとを備えることを特徴とする、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】  前記第３信号にも依存して前記回転数基準値（ＣＲ）を決定するステップを備えることを特徴とする、請求項１０または１１に記載の方法。
【請求項１３】  −それぞれの第１親和度に依存して前記第１信号を分類する（１０４）ステップと、
−それぞれの第２親和度に依存して前記第２信号を分類する（１０５）ステップと、
−前記第１及び第２親和度の値に依存して差別化される値で前記回転数基準値（ＣＲ）を決定するステップと、
を備えることを特徴とする、請求項１０乃至１２のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１４】  −前記第１親和度の属性決定の基準と、
−前記第２親和度の属性決定の基準と、
−前記第１信号及び前記第２信号に対して属性が決定された親和度から前記回転数基準値（ＣＲ）を決定するための法則との内、少なくとも１つを選択的に変えるステップを備えることを特徴とする、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】  前記属性決定の基準及び前記決定する法則がファジー論理に基づくことを特徴とする、請求項１３または１４に記載の方法。
【請求項１６】  −自転車搭乗者の運動選手としてのレベルに依存して、前記第１及び第２親和度の属性決定の基準を選択的に変えるステップと、
−前記自転車の乗車のための多様な戦略に依存して、前記第１及び第２親和度の属性決定の基準を選択的に変えるステップと、
−前記親和度から前記回転数基準値（ＣＲ）を決定するための規則を選択的に変えるステップとの内、少なくとも１つを備えることを特徴とする、請求項１１及び請求項１４に記載の方法。
【請求項１７】  前記伝達比を変更するために前記アクチュエータ（２）に対して実行した以前の作用から開始する所定長さの時間期間にわたって、前記アクチュエータ（２）に対する作用を抑制するステップを備えることを特徴とする、前述の請求項１０乃至１６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１８】  前記時間期間の長さが選択的に可変であることを特徴とする、請求項１７に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
（技術分野）
本発明は、可変比変速機の制御の問題点に対処する。
【０００２】
（背景技術）
以下の説明中で簡略さのために参照されるこの種の変速機の典型的な例は、自転車変速機の例である。この関係で、ペダルを漕ぐ（ｐｅｄａｌｌｉｎｇ）作用力または力に依存して最適比を自動的に特定するように、自転車の伝達比を自動的に制御するための方法及び装置は、請求項１及び１０の前文のためのモデルとして解釈される、ＥＰ−Ａ−第０ ８３１ ０２1号から既知である。
【０００３】
同じ主題は、例えば、米国−Ａ−第５ ０５９ １５８号、米国−Ａ−第５ ５３８ ４７７号、米国−Ａ−第５ ３５６ ３４８号、米国−Ａ−第５ ５６９ １０４号、及び米国−Ａ−第５ ７２８ ０１７号などの他のさまざまな特許文書中で取り扱われており、これらの文書によれば、スポーツ用自転車の後部ディレイラーまたは前部ディレイラーのいずれかに対して、あるいは両方のディレイラーに対して制御が行われてもよいことが分かる。
【０００４】
本発明の目的は、特に、可変比変速機を有する装置と前記装置を使用する操作者との間の相互作用の最適化に関して、このような可変比変速機での伝達比を制御するためのシステムを改善することである。
【０００５】
本発明によって、この目的は、添付の特許請求の範囲に列挙される特定の特性を有するシステムによって達成される。本発明は、それぞれの動作方法にも関する。
【０００６】
本発明の応用は、サイクリング分野において、とりわけ競技サイクリングの分野で特に有利である。
【０００７】
ここで、本発明は、添付図面を参照して、限定を意図したものではない単なる例として説明される。
【０００８】
図１では、可変比変速機を有する装置は、全体的には１で示される。図示されている実施態様では、問題の装置は、例えばスポーツ用自転車などの自転車によって構成される。
【０００９】
自転車１は、この種の自転車を標準的に構成するパーツ（それらのパーツは、ここに詳細に説明、列挙される必要はない）を備えるだけではなく、以下を備える。
−  ここでは自転車１の後部ディレイラーと関連付けられて示されている電動式ギヤボックス２（本発明の考えられる変形では、このようなギヤボックスは、もし自転車が前部ディレイラーを有しているのであれば、代わりに当該前部ディレイラーに対して設けられてもよく、または、当該前部ディレイラーに対して追加で設けられてもよい）。これにより、関係するギヤボックスは、制御信号に依存して、自転車のチェーン（これは、自転車搭乗者が変速機に入力駆動力を加える際に使用されるペダルクランク３によって駆動される。）と、自転車の後部ホイールのハブに対して関連付けられたスプロケットとがかみ合わされた配置で協働する位置を、変化させることができる。
−  好ましくはマイクロプロセッサにより構成された心臓部を有する、制御信号を生成するための制御装置４。
−  自転車の使用に係るそれぞれのパラメータを検出するセンサであって、装置４によって受信されて処理されるそれぞれの信号を生成できるセンサ５から７のセット。基本的には、これらのセンサは、ペダルを漕ぐ力または作用力（ｅｆｆｏｒｔ）、すなわち自転車搭乗者がペダルにかける力または作用力（つまり、駆動力）を検出することができるペダル５と、自転車１の前進速度（一般的な用語では、ここで自転車１として表されている装置の動作の回転数または速度）を検出するセンサ６と、ペダル回転数、つまり自転車搭乗者がペダルクランク３によって入力駆動力を加える際の周期的動作の回転数を検出するセンサ７とである。
【００１０】
これらのセンサは理論的には別個であるが、さまざまな当該センサは、実際には、互いに結合されていてもよく、及び／またはシステムのその他の構成部品と結合されていてもよい。
【００１１】
例えば、ペダル回転数を検出するセンサ７は、有利なことに、ペダルを漕ぐ作用力を検出するセンサ５と結合できる。
【００１２】
再び注意すべきこととして、前述されたさまざまな構成要素のすべてが、（本明細書の導入部で引用される過去の特許文書中の説明によって証明されるように）それ自体は既知であると見なすことができ、及び／または、現在市販されていると見なすことができる。例えば、有利なことに本発明の文脈で使用できるギヤボックス２は、企業ＭＡＶＩＣによって型番ＺＭＳ８００として販売されるギヤボックスで構成される。
【００１３】
図２のブロック図は、前述されたさまざまな構成要素と、センサ５から７により生成される信号（以下では、第１信号、第２信号、及び第３信号としても定義される）を受信し、詳細後述される処理動作に依存してギヤボックス２の伝達比を変更するようにギヤボックス２に作用する制御装置４との間の接続構成を、全体的なシステムアーキテクチャのレベルで概略して示す。
【００１４】
（上述した３つの信号をデジタル形式で提供することができる）この種のセンサのセットは、企業インジェニエルブュロ・ショベラ（Ｉｎｇｅｎｉｅｕｒｂｕｒｏ Ｓｃｈｏｂｅｒｅｒ）の商品名「ＳＲＭトレーニングシステム（ＳＲＭ ＴＲＡＩＮＩＮＧ ＳＹＳＴＥＭ）」で入手できる。 
【００１５】
８と１０で示される追加機能ブロックは、本発明による方法により、ユーザが、システムの動作に対して、特に以下の２つの基本的なファクタに関してシステムの動作に対して介入できることを示す。
−  装置４が、どのようにして、センサ５から７から受信される信号の値を（後述されるように）解釈または分類するのか
−  ギヤボックス２に作用するために装置４によって実現される処理論理
【００１６】
特に、現在好ましい実施態様では、本発明によるシステムが、選択的な制御の介入をそれぞれ行うことによって、以下のファクタを考慮に入れることができるようにする。
−  自転車搭乗者の準備及び適応度のレベル
−  自転車搭乗者によって採用される乗車またはレース戦略（モジュール９）、及び一般的に、
−  変速機制御機能の自動管理において行われることをユーザが意図する規則（モジュール１０）
【００１７】
（本発明の基本原理）
本発明の考えられる実施態様の詳細な説明に進む前に、本発明が基づく基本的な原理を簡略に説明することが有効だと考えられる。これは、特にサイクリング分野におけるその考えられる応用例に関してなされるだろう。
【００１８】
所定の周囲条件（物理的な特性、運動選手としての準備、自転車の型、道路の傾き、及び大気状態、例えば、向かい風または追い風等）について、自転車搭乗者が自転車に与えることができる最大力は、ペダルクランクに分与される回転速度（毎分の回転数つまりｒｐｍ）によって実際上は特定される非常に正確なペダル回転数の領域で達成されるという事実がある。
【００１９】
これは、所定の抵抗負荷を考慮すると、抵抗負荷と回転数の間には、例えば、生じる力を最大化する、すなわち効率を最大化するような最適なインピーダンスの一致がつねにあるという事実のためである。
【００２０】
以上述べたことは、例えば、
アール．ジェイ．グレゴール及びエス．ジー．ラグ，「サドルの高さおよびペダリングケイデンスの出力及び効率に対する影響」，イー．アール．バーク（編者），「サイエンス・オブ・サイクリング」，６９−９０ページ，イリノイ州シャンペーン，ヒューマン・キネティクス刊，１９８６年（Gregor, R. J. and Rugg, S. G. (1986), "Effects of saddle height and pedalling cadence on power output and efficiency", in E. R. Burke (Ed.), Science of cycling (pp. 69-90). Champaign, IL: Human Kinetics）、
シー．アール．カイル及びブイ．ジェイ．カイオッツォ，「人力式乗り物の設計に応用される人体エルゴメトリーの実験」，インターナショナル・ジャーナル・オブ・スポーツ・バイオメカニクス，２，６−１９，１９８６年（Kyle, C. R. and Caiozzo, V. J. (1986), "Experiments in human ergometry as applied to the design of human powered vehicles", International Journal of Sports Biomechanics, 2, 6-19）、及び、
アラン  ブイ．アボット及びデイビッド  ゴードン  ウィルソン，「人力式乗り物」，３５−３７ページ，イリノイ州，ヒューマン・キネティクス刊，１９９５年（Allan V. Abbott and David Gordon Wilson (1995), "Human-Powered Vehicles", (pp. 35-37, Il, Human Kinetics）、
などの多数の科学的な研究によって確かめられる。
【００２１】
指定の抵抗負荷に対して、自転車は、伝達比を変更することによってインピーダンス一致の状態、したがって最適回転数を選択できるようにする。実際には、自転車搭乗者は、ペダル回転数（またはケイデンス）のかなり狭い範囲内で力が発生されるときにその最良の出力を生じさせることができる高い効率のモータに匹敵する。伝達比を変更することによって、自転車搭乗者は、自分のペダルを漕ぐ動作をこの最大効率の範囲内に保つことができる。実際には、回転数が低すぎる（６０／７５ｒｐｍ未満）場合、筋肉を痛めるリスクが高まるが、回転数が高すぎる（９０／１２０ｒｐｍ）場合、自転車搭乗者は酸素欠乏に陥り始める。
【００２２】
直接的な概念上の参照によって（しかし、これは機能ブロックの正確な類似を示すと見なされるべきではない）、自転車搭乗者がつねに最適回転数でペダルを漕ぐことができるように構成することによって出力を最大化するという基準は、図３に示される制御図の形式で表すことができる。
【００２３】
この図では、ブロック１は、全体としての自転車システムを示す。システムの動作状態は、従来の自動制御理論の専門用語によれば「アクチュエータ」として定義されることが可能である構成要素（特定の例では、ギヤボックス２によって構成される構成要素）によって、（伝達比に関して）決定される。したがって、装置４の形で概略して示される制御システムは、理論的な基準回転数ＣＲとセンサ７によって生成される対応する信号から求められる実際の回転数との間に存在する可能性のある偏差または誤差「ｅ」を最小化することを目的とするフィードバック動作を実施するように、（下記で参照される図４に最もよく示されるように、センサの信号に依存して）アクチュエータ２に作用することができる。
【００２４】
実際には、誤差信号（ｅ）が、予め決められた閾値であって、場合によっては可変である閾値を超えているとき、アクチュエータ２は、信号（ｅ）を上記閾値未満に戻すように伝達比を変更するような方法で駆動させられる。実際には（ここでは概略的な用語を用いて述べると）、（出力速度と入力速度の比として理解される）伝達比は、（例えば、自転車搭乗者が上り坂でまたは向かい風でペダルを漕いでいるために）ペダル回転数が低下する傾向にあるときに削減され、（例えば、自転車搭乗者が下り坂でまたは追い風でペダルを漕いでいるために）回転数が上昇する傾向にあるときに増加させられる。
【００２５】
この最後の観点から、本発明による方法は、図５及びそれ以降の図に関してさらに後述される特定の基準を使用して（基本的には、いわゆるエキスパートシステム、好ましくは「ファジー」型のエキスパートシステムを使用して）実現されてもよく、あるいはあまり好ましくない実施態様では、例えば本明細書の導入部で引用されたさまざまな文書中に説明される種類の、信号を処理するためのさまざまな種類の機構を使用することにより制御動作（基準回転数ＣＲと実際のペダル回転数との間の偏差を最小化するようなギヤボックス／アクチュエータ２に対する動作）を実行するシステムを採用することによって実現されてよい。
【００２６】
（本発明の実施態様の詳細な説明）
本発明の重要な要素とは、（場合によっては選択的に）固定されているかまたは予め決められている基準回転数値ＣＲに基づいて動作を提供する代わりに、本発明によるシステムが、問題の時点での自転車搭乗者と自転車との間の相互作用を特徴付けるパラメータ（ペダルを漕ぐ作用力、前進速度、実際のペダル回転数等）自体から基準回転数を導出することにより、（好ましくは、実時間で、あるいは実質的に実時間で実施される、実質的には適応的な基準に従って）基準回転数値ＣＲを決定するという点にある。このすべては、ユーザによって選択的に決定して制御することができる介入基準に従って行われる。
【００２７】
このファクタの重要性は、基準回転数ＣＲが静的なものではなく、先験的に決定可能なものでも、選択的に決定可能なものでさえもないことに注意すると、さらによく理解できる。実際には、これは、一方で（結果的に多様なファクタに依存する）抵抗負荷に依存し、他方では別の外部ファクタに依存する。
【００２８】
例えば、抵抗負荷に対する基準回転数ＣＲの依存性は、
−  ペダルクランクにかけられるトルク（一定速度を維持するために必要とされるトルクは、トラックの特性の変動とともに変化する）、及び
−  速度（速度の二乗の関数である空気力学的抵抗は、速度が加速するにつれて増加する）
などのファクタに対する依存性として表現されてよい。
【００２９】
他方、それ以外のファクタに対する依存性は、以下のようなファクタを含む。
−  レース戦略：自転車搭乗者は、自分の意志を表す基準であって、ひいては、将来に向けて計画され、過去に検出された及び／または現在に検出可能なパラメータに基づくことのない基本的には予測的な行動を表す基準に従って、レースのために、短距離競争のために、あるいは単に疲れる移動のためにペダルを漕ぐことを決定してよい。
−  自転車搭乗者の準備のレベル。自転車搭乗者は、より多く訓練を積み、準備を重ねるに従って、高い回転数を持続したり、あるいはより大きな作用力を発生させながらより低い回転数を持続したりすることができるようになる。
【００３０】
制御装置４は、好ましくは、ファジー論理に従って動作するいわゆるエキスパートシステムを備える。ファジー論理及びそれぞれの動作機構自体は既知であり、この種の論理が複雑な問題にもたらす優位点は、当該問題の解決方法が、問題の数学的なモデル化に基づくよりはむしろ実験とシミュレーションから得られる経験的な考察に基づくということにある。
【００３１】
これらの主題に関する一般的な情報については、例えば、モハマド・ジャムシディ，ナデル・ヴァディエ，ティモシー・ジェイ．ロス，「ファジー論理及び制御」，プレンティスホール，イリノイ州，１９９３年（Mohammad JAMSIDI, Nader VADIEE, and Timothy J. ROSS - "Fuzzy Logic And Control" (1993) - IL: Prentice Hall）による参考研究を参照することが有用であろう。
【００３２】
図５のフローチャートは、初期ステップ１００と最終ステップ１０１間のステップのシーケンスを示し、このシーケンスは、ギヤボックス２によって構成されるアクチュエータに対する、したがって自転車の伝達比に対する自動的な制御を実行するために、制御装置４によって反復されることが意図されるものである。
【００３３】
しかしながら、自動動作に言及したことは、本発明によるシステムを具備した自転車１が、自動動作のためだけのものでなければならないことを意味するわけではない。既知のシステムでのように、自転車搭乗者は、従来の方法で手動で１台または複数の変速機に働きかけたり（再び指摘すべきこととして、本発明による方法は、スポーツ用自転車に通常設けられている２つのディレイラーの片方だけに、または両方に適用されてもよい。）、あるいはなんらかの形の半自動動作のために準備したりすることができるように、実際にはシステムの動作を除外することができる。いずれにせよ、これらの動作方法や、システムの完全なまたは部分的な非活性化の方法は、ここに詳細に説明されるまでもないであろう。
【００３４】
自動動作に注意を集中すると、ステップ１００と１０１間のステップのシーケンスは、特定の使用上の要件に依存して、周期的なケイデンスで、及び／または、必要に応じて固定でも可変でもよい所定の回転数（頻度）で実施できるということが再び指摘される。特に、一時的なレースステージにおいてさえ、自転車システム１の変化は、通常の電子装置の処理速度に比べると経時的にかなりゆっくりと行われるので、後述されるステップの反復頻度は、非常に高い必要はない。前述された制御シーケンスは、例えば、約１秒という間隔で繰り返されてよい。
【００３５】
伝達比を変更するためのギヤボックス２に対する作用は、好ましくは、所定の低域通過フィルタリング効果を提供する。これは、エキスパートシステム４１によって使用されるパラメータのうちの１つまたは複数に係る瞬間的な変動であって、伝達比の望ましくない即時変化に変換される変動を防止するためである。例えば、自転車搭乗者がペダルを漕ぎ始めるときにサドルから立ち上がっている、言わばペダルを「立ち漕ぎ」しているという事実に起因して、ペダルを漕ぐ作用力において急激な変化が生じる可能性がある。特に、前述された変化は、自転車搭乗者が立ち漕ぎし始める瞬間のペダルクランクの瞬間角度位置に依存して異なる符号を有する可能性がある。さらに、いずれにせよ、急速に連続して発生し、場合によると逆の符号を有することもある、伝達比の変化を防止することは有利と考えられる。
【００３６】
エキスパートシステム４１の動作についての説明は、エキスパートシステムが、その入力において、ペダルを漕ぐ力または作用力に対応する信号（センサ５）と、自転車の速度に対応する信号（センサ６）とのみを受信するという仮定下で後述される。これらの信号が選択された理由は、説明の簡単化のためと、エキスパートシステムの設計及び構造に精通した技能者であればシステムの動作に第３のパラメータ（実際のペダル回転数）を容易に包含させるであろうということを考慮したこととにある。しかしながら、この第３のパラメータは、純粋に、図４に４２と示されるノードで、このパラメータと、センサ５と６から到来する信号に基づいてエキスパートシステムによって定められる基準回転数ＣＲとの比較を実行するために、及び、現在のギヤ比２が他の手段から入手できない場合に当該現在のギヤ比２を計算するために、エキスパートシステムによって使用されてよい。
【００３７】
言い換えると、エキスパートシステム４１は、少なくとも以下の２つの異なる方法で、つまり、
−  図５に図示される方法に基づくとき、ペダルを漕ぐ作用力の信号及び速度信号のみに基づいて基準回転数ＣＲに対応する信号を特定する一方、センサ７から到来する実際のペダル回転数に対応する信号を用いて、ギヤボックス２を制御するために使用される誤差信号（信号ｅ）の生成のみを行うことによって、及び
−  明示的に図示されていない変形に基づくとき、実際のペダル回転数に関係する信号を用いて、基準回転数ＣＲを定義することによって、
実際のペダル回転数に対応する信号を考慮に入れてよい。
【００３８】
基本的には、ファジー論理に従って動作するエキスパートシステム４１は、論理規則の集合に含まれる制御戦略を作り上げるために、入力変数（例えば、センサ５及び６（場合によってはさらに７）から読み込まれる信号）の値を言語記述に変換する。それから、結果は、正確で、且つ曖昧さのない出力データに変換して戻される。
【００３９】
図５のフローチャートに関して、１０２と１０３と示されるステップは、システムが、それぞれセンサ５（ペダルを漕ぐ作用力）及びセンサ６（速度）から到来する信号を読み込む初期ステップを示す。これらは、好ましくは、すでに前述されたＳＲＭセンサのケースでのように、それぞれのセンサの出力で事前にデジタル形式にすでに変換された信号である。これが当てはまらない場合には、変換は、装置４の中で既知の方法で実行される。
【００４０】
それ以降のステップ１０４，１０５では、エキスパートシステムは、入力として読み込まれる該２つの変数のそれぞれを、ファジー値、すなわち「高」、「中」、「低」、「中高」等の言語値に変換する。このような属性決定（ａｔｔｒｉｂｕｔｉｏｎｓ）を実行するために、本実施形態では、さまざまなファジー値に対するファジー変数の親和度を反映する所定の関数（親和度関数）を利用する。
【００４１】
速度に関する親和度関数は、好ましくは図６に示される種類の曲線を有し、ここでは、横座標尺度が、ｋｍ／ｈで表された速度値（センサ６）に対応する。５つのファジー値（言語値：Ｂ＝低、ＭＢ＝中低、Ｍ＝中、ＭＡ＝中高、Ａ＝高）があることが注意されなければならない。
【００４２】
トルクに関係する親和度関数は、好ましくは図７に図示される種類の曲線を有し、ここでは、横座標尺度が、Ｎ・ｍで表されるペダルを漕ぐトルクの値（ペダルを漕ぐ作用力または力（センサ５））に対応する。４つのファジー値（Ｂ、ＭＢ，Ｍ、Ａ）がある。
【００４３】
ボックス１０２から１０５によって示されるステップが、各入力パラメータに対する並列処理方法により理論的に実行されるものとして示されているが、その理由は、この表現が、とりわけより容易に理解されるからであるということに再び注意する。同じ結果をシリアル処理によって達成できることが、専門家には明らかとなるだろう。
【００４４】
図５のフローチャートから明らかになるであろうこととして、インタフェースモジュール８、９、及び１０によってユーザが適用するコマンドによりステップ１０４、１０５に介入することが可能であるということに注意する。これらのインタフェースは、実際には、例えば、自転車搭乗者が容易に接近できる位置にあるハンドルバー（図１）の上に置かれる、例えばキーパッドまたはアナログ制御モジュールなどの、ユーザインタフェース１１に組み込まれてよい。
【００４５】
センサ５と６から到来する信号に対応するデータに対する言語値の属性決定（ａｔｔｒｉｂｕｔｉｏｎ）を行う論理は、実際には、インタフェースモジュール８、９、１０に関して選択的に設定されるさまざまなパラメータに依存して変化してよい。
【００４６】
例えば、自転車搭乗者の運動選手としての準備のレベル（モジュール８）は、アマチュアまたはレクリエーションのための自転車搭乗者にしては高いと見なされる速度またはペダルを漕ぐ作用力が、職業的な自転車搭乗者のものとは異なるように（例えば、中高もしくは中と見なされ、または低と見なされさえするように）考慮される可能性があることを意味してもよい。
【００４７】
まったく同じように、レース戦略を特定する役割が帰せられるモジュール９の機能に関しては、明らかに、自転車レースにおける速度及び／またはペダルを漕ぐ作用力の値であっても、移動ステージ中において高いと見なされる値は、短距離競争または時間が計測されるレースに関しては低いものと見なされ、また、非常に低いとさえ見なされる可能性がある。
【００４８】
上述したことは、エキスパートシステムの動作の規則の全体的な定義を監督するモジュール１０に対して、同じように当てはまる。この場合、介入は、たとえば、親和度関数の削除または追加を行うことによって前述された親和度関数を定義する動作に介入すること（ｔｈａｔ）であってよい。自身の身体的能力への自転車システムの密接な適応化を絶えず達成するという必要性が非常に差し迫ったものでありかつ決定的なものである可能性がある職業的選手に比較すると、アマチュアまたはレクリエーションのための自転車搭乗者は、通常、前述された関数の非常に高度で、差別化された定義にあまり関心がないだろう。
【００４９】
１０６と示されるボックスは、ステップ１０４と１０５で実行された親和度関数の属性決定の結果としての、基準回転数の定義専用であるエキスパートシステムの関数のセットを概略して表す。
【００５０】
考えられる実施態様（当該実施形態自体は、これらのシステムの設計においては専門家にとって既知であるので、ここに詳細に説明することは不要であろう。）では、前述された規則の適用のための基準は、マトリックステーブル、例えば、速度に関係する親和度関数で特定される列と、ペダルを漕ぐ作用力に関係する親和度関数によって特定される行とを有する二次元テーブルに対するある種の走査と見なされてよい。図６と図７に示される例（それぞれ５つのファジー値と４つのファジー値のためのものである。）に関して、５×４＝２０個以上の対応する規則があってよい。実際のペダル回転数に関係するパラメータも存在する場合、対応する親和度関数は、マトリックス構造（これは、いずれにせよ、ファジー論理によって、したがって確率関数で特定される各ボックスによって実現される。）のうちの第３の次元を特定する。
【００５１】
ボックス１０６で実現される規則は、以下のように明示的な形式で書くことができる。
Ａ）もし速度が低であり、かつトルクが高である場合には、基準回転数は低である。
Ｂ）もし速度が中低であり、かつトルクが高である場合には、基準回転数は中低である。
Ｃ）もし速度が低であり、かつトルクが中である場合には、基準回転数は中低である。
Ｄ）もし速度が中低であり、かつトルクが中である場合には、基準回転数は中低である。
など
【００５２】
基準回転数値ＣＲの値（ＶＡＬＣＲ）に関して、出力ファジー値は以下のようになってもよい。
ＶＡＬＣＲ  低  ＝６８ｒｐｍ
ＶＡＬＣＲ  中低＝７８ｒｐｍ
ＶＡＬＣＲ  中  ＝８６ｒｐｍ
ＶＡＬＣＲ  中高＝９２ｒｐｍ
ＶＡＬＣＲ  高  ＝９５ｒｐｍ
【００５３】
当然、ファジーシステムの設計の専門家には周知であるように、システムは、所定の条件下では、基準回転数ＣＲに対する値「中」の属性を２５％で決定する必要があり、値「低」の属性を９０％で決定する必要があると結論付けてもよい。ファジー論理の専門家に周知であるように、システムが上述の結論に到達すること、すなわちファジー値の総和が１００％以外になることが完全に正当であるように、各ファジー値は、他のファジー値とは独立である。
【００５４】
それ自体で既知の基準に従って、ブロック１０６によって概略的に示される関数の集合が、インタフェース１１に働きかけることによりユーザによって設定されるパラメータに依存して可変とされてよいことも理解されるだろう。これは、特に、異なる規則の集合を実現することができるように、入力パラメータに対応する親和度関数に依存して基準回転数値の属性を決定する規則を修正する可能性に関して当てはまる。
【００５５】
学習サイクルに依存して、前述された規則の集合、または場合によっては、互いに異なる条件で使用される規則のいくつかの集合を記憶できるエキスパートシステム４１を既知の基準に従って提供すること、すなわち、システムのトレーニングのための段階を提供することもできる。このトレーニングでは、自転車搭乗者が変速機に働きかけ、さまざまな乗車条件に依存して当該自転車搭乗者の積極的な行為（彼の意思の現れ）によって伝達比を変更する一方で、システムが各規則を学習し、その後、この動作基準が選択されたときには上記規則が自動的に適用される。
【００５６】
前述された制御機構と、特に学習機構とは、ニューラルネットワークまたはニューロンネットワークとして現在知られている構成を用いて実現されてもよく、このニューラルネットワークまたはニューロンネットワークは、周知であるように、純粋に現象的なものであって、数学的なモデルの、特にアルゴリズム型の形式で直接的に表現することのできないものである動作データと条件の実現（及び学習）に対して、良好に適用可能である。
【００５７】
１０７と示されるステップでは、エキスパートシステム４１は、出力変数のファジー値が結合されて基準回転数パラメータＣＲの正確な値を生じさせる「非ファジー化（ｄｅｆｕｚｚｙｆｉｃａｔｉｏｎ）」として知られている逆変換機構を実行する。
【００５８】
前述された動作基準は、後述される実施例に基づいてさらによく理解することができる。
【００５９】
（実施例）
指定の瞬間に、速度値（センサ６）＝１７ｋｍ／ｈ及びトルク値（センサ５）＝３７Ｎ・ｍが測定される。
【００６０】
第１親和度関数から、以下が判明する。
低速：  ＝０．７７７７
中低速：＝０．２２２２
中速：  ＝０
中高速：＝０
高速：  ＝０
【００６１】
第２親和度関数から、以下が判明する。
低トルク：  ＝０
中低トルク：＝０
中トルク：  ＝０．３１２５
高トルク：  ＝０．６８７５
【００６２】
規則Ａ）→低基準回転数＝ｍｉｎ（０．７７７７，０．６８７５）＝０．６８７５
【００６３】
規則Ｂ）→中低基準回転数＝ｍｉｎ（０．２２２２，０．６８７５）＝０．２２２２
【００６４】
規則Ｃ）→中低基準回転数＝ｍｉｎ（０．７７７７，０．３１２５）＝０．３１２５
【００６５】
規則Ｄ）→中低基準回転数＝ｍｉｎ（０．２２２２，０．３１２５）＝０．２２２２
【００６６】
このようにして、規則Ａの結果をそれ自体と結合することにより、低基準回転数＝０．６８７５である。
【００６７】
規則Ｂ）、Ｃ）及びＤ）の結果を結合することにより→中低基準回転数＝ｍａｘ（０．２２２２，０．３１２５，０．２２２２）＝０．３１２５である。
【００６８】
この時点で、ファジー出力値から始めて非ファジー化を適用することが必要である。
基準回転数：
低  ＝０．６８７５
中低＝０．３１２５
中  ＝０
中高＝０
高  ＝０
【００６９】
例えば、もし
【数１】
2003507261.tif 000001
の場合、以下のようになる。
【数２】
2003507261.tif 000002
【００７０】
もう一度図５のフローチャートに関して、ステップ１０８では、このようにして得られた基準回転数値が、（また、実際にエキスパートシステム４１内に含まれるノード４２でさらに具体的に示されるように）センサ７から導出されるペダル回転数と比較される。
【００７１】
偏差（誤差信号「ｅ」）のそれぞれの係数が指定閾値未満である場合、システムは介入せず、最終ステップ１０１に進み、こうして、実際にはギヤボックス２に作用しないことと、伝達比の考えられる変化の問題を次のチェックシーケンスで再度考慮するということとを決定する。
【００７２】
しかしながら、偏差値の量が指定閾値を上回り、そのため、例えば介入を必要としていることが検出されると、システムは、別のステップ１０９に進み、それからさらに別の後続のステップ１１０に進み、ここで、ギヤボックス２の動作が、発見された適応要件に依存して、すなわち偏差値「ｅ」の符号に依存して伝達比の変化（増加または現象）を生じさせるように実際に行われる。
【００７３】
１０９で示すステップ（これはオプションであり、いずれにせよ別の形式で実施されてもよく、例えば単に最終ステップ１０１に移動することによって実施されてもよい。）は、以前に伝達比を変更したときから適切な時間期間が経過したことを装置４が確認する時間チェック（実際には、フィルタリング機構）に相当する。所定の時間閾値未満の時間の期間が経過した場合（比較ステップ１０９の結果が否定的である場合）、システムは、ギヤボックス２に作用することなく直接的に最終ステップ１０１に進み、後続の制御シーケンスに伝達比変更動作を延期する。
【００７４】
しかしながら、適切な時間期間が経過していた場合は、システムはステップ１１０に進み、伝達比を変更する。
【００７５】
ステップ１０９に関しては、インタフェース１１に働きかけること、及び特に（システムの動作規則の変更に関係する）モジュール１０に働きかけることにより、自転車搭乗者が選択的に、フィルタリング機能を実行するために使用される時間閾値の値を変えることができることが説明された。
【００７６】
この場合も、アマチュアまたはレクリエーションのための自転車搭乗者は、（この意味において動作する必要性が認識されるたびに、短い時間期間の間であってさえも伝達比を変更する「敏感」すぎるシステムを有することを特に避けるために）十分に長い時間期間を有することを好ましいと考えるが、自分の身体的能力を評価して管理することに、より熟練し、練習を重ねている職業的な自転車搭乗者は、自転車システム１と相互作用するために自転車搭乗者によって採用されるさまざまな方法に対して非常に迅速に適応できるシステムを有するために、この期間を、場合によっては大幅に短縮することを希望する可能性がある。
【００７７】
当然ながら、発明の原理が同じまま、実施態様の構造及び形式の詳細は、本発明の範囲をそれによって逸脱することなく、説明されて図示されているものに関して大幅に変えられてよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】  二輪自転車などの自転車への本発明によるシステムの応用を概略して示す。
【図２】  ブロック図の形式で本発明によるシステムの構造を概略して示す。
【図３】  本発明によるシステムの動作の全体的な基準を詳細の２つの連続レベルで示す。
【図４】  本発明によるシステムの動作の全体的な基準を詳細の２つの連続レベルで示す。
【図５】  本発明によるシステムの動作を、フローチャート形式で示す。
【図６】  システムの動作のための基準（親和度関数）を示す追加グラフである。
【図７】  システムの動作のための基準（親和度関数）を示す追加グラフである。
【符号の説明】
１…装置、２…アクチュエータ、３…動作手段、４…制御装置、５…第１センサ手段、６…第２センサ手段、７…第３センサ手段。