(57)【要約】【課題】モータを用いた自転車の押し歩きを好適に実行することができる自転車用制御装置およびこれを含む自転車用制御システムを提供する。【解決手段】自転車用制御装置は、自転車のクランクの回転速度に対する前記自転車の車輪の回転速度の比率を変更可能な変速機と、前記クランクに入力される人力駆動力の伝達経路において前記変速機よりも上流側にトルクを伝達するモータと、を制御する制御部を含み、前記制御部は、前記人力駆動力に応じて前記モータを駆動する第１のモードと、前記自転車の押し歩きをアシストするように前記モータを駆動可能な第２のモードとを切り替え可能であり、前記第１のモードと前記第２のモードとを切り替えるとき、または、前記第２のモードにおいて、前記比率を変更するように前記変速機を制御可能である。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
自転車のクランクの回転速度に対する前記自転車の車輪の回転速度の比率を変更可能な変速機と、前記クランクに入力される人力駆動力の伝達経路において前記変速機よりも上流側にトルクを伝達するモータと、を制御する制御部を含み、
前記制御部は、
前記人力駆動力に応じて前記モータを駆動する第１のモードと、前記自転車の押し歩きをアシストするように前記モータを駆動可能な第２のモードとを切り替え可能であり、
前記第１のモードと前記第２のモードとを切り替えるとき、または、前記第２のモードにおいて、前記比率を変更するように前記変速機を制御可能である、自転車用制御装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記第１のモードから前記第２のモードに切り替えるときに前記比率が小さくなるように前記変速機を制御する、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、前記第２のモードにおいて操作装置に前記モータを駆動するための操作が行われると、前記モータを駆動させるとともに前記比率が小さくなるように前記変速機を制御する、請求項１に記載の自転車用制御装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記第１のモードにおいて操作装置に前記モータを駆動するための操作が行われると、前記第１のモードから前記第２のモードに切り替えて前記モータを駆動させるとともに前記比率が小さくなるように前記変速機を制御する、請求項１に記載の自転車用制御装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記第２のモードから前記第１のモードに切り替えるときに前記比率が小さくなるように前記変速機を制御する、請求項１に記載の自転車用制御装置。
【請求項６】
前記制御部は、前記第２のモードにおいて前記比率が予め定める第１の比率以下になるように前記変速機を制御する、請求項１〜５のいずれか一項に記載の自転車用制御装置。
【請求項７】
前記制御部は、前記第２のモードにおいて操作装置に前記モータを駆動するための操作が行われると、前記モータを駆動させるとともに前記比率が大きくなるように前記変速機を制御する、請求項１に記載の自転車用制御装置。
【請求項８】
前記制御部は、前記第１のモードにおいて操作装置に前記モータを駆動するための操作が行われると、前記第１のモードから前記第２のモードに切り替えて前記モータを駆動させるとともに前記比率が大きくなるように前記変速機を制御する、請求項１に記載の自転車用制御装置。
【請求項９】
前記制御部は、前記第２のモードにおいて操作装置に前記モータを停止するための操作が行われると、前記比率が予め定める第２の比率以下になるように前記変速機を制御する、請求項１〜８のいずれか一項に記載の自転車用制御装置。
【請求項１０】
前記制御部は、前記第２のモードにおいて前記自転車の車速に応じて前記変速機を制御する、請求項１〜９のいずれか一項に記載の自転車用制御装置。
【請求項１１】
前記制御部は、前記第２のモードにおいて前記自転車の車速に応じて前記変速機を制御し、前記第２のモードにおいて前記自転車の車速が所定の車速以下のとき、前記比率が大きくなるように前記変速機を制御する、請求項１に記載の自転車用制御装置。
【請求項１２】
前記制御部は、前記第２のモードにおいて前記モータの出力トルクが所定のトルク以上になると、前記比率が小さくなるように前記変速機を制御する、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の自転車用制御装置。
【請求項１３】
前記制御部は、前記第２のモードにおいて前記比率に応じて前記モータの回転速度を制御する、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の自転車用制御装置。
【請求項１４】
自転車のクランクの回転速度に対する前記自転車の車輪の回転速度の比率を変更可能な変速機と、前記クランクに入力される人力駆動力の伝達経路において前記変速機よりも上流側にトルクを伝達するモータとを制御する制御部を含み、
前記制御部は、
前記人力駆動力に応じて前記モータを制御する第１のモードと、前記自転車の押し歩きをアシストするように前記モータを駆動可能な第２のモードとを切り替え可能であり、
前記第２のモードにおいて前記比率に応じて前記モータの回転速度を制御する、自転車用制御装置。
【請求項１５】
前記制御部は、前記変速機が前記比率を変更する場合、前記比率を変更する前の前記自転車の車速と前記比率を変更した後の前記自転車の車速との差が所定の値以下となるように前記モータの回転速度を制御する、請求項１３または１４に記載の自転車用制御装置。
【請求項１６】
前記制御部は、前記第２のモードにおいて前記クランクに人力駆動力が入力されていないとき、前記モータを駆動可能である、請求項１〜１５のいずれか一項に記載の自転車用制御装置。
【請求項１７】
前記制御部は、前記第２のモードにおいて前記モータを駆動しているときに、前記車輪のスリップが検出されると、前記比率が大きくなるように前記変速機を制御する、請求項１〜１６のいずれか一項に記載の自転車用制御装置。
【請求項１８】
前記制御部は、前記第２のモードにおいて前記モータを駆動しているときに、前記車輪のスリップが検出されると、前記モータの出力トルクを低下させる、請求項１〜１７のいずれか一項に記載の自転車用制御装置。
【請求項１９】
請求項１〜１８のいずれか一項に記載の自転車用制御装置と、
前記変速機と、
前記モータとを含み、
前記変速機は、内装変速機を含む、自転車用制御システム。
【請求項２０】
請求項１〜１８のいずれか一項に記載の自転車用制御装置と、
前記変速機と、
前記モータとを含み、
前記変速機は、ディレーラを含む、自転車用制御システム。
【請求項２１】
前記自転車が前進するときの前記モータの回転が前記クランクに伝達することを阻止するクラッチをさらに含む、請求項１９または２０に記載の自転車用制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自転車用制御装置およびこれを含む自転車用制御システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に開示される自転車用制御装置は、運転者が自転車を押し歩きするときに自転車の推進をアシストするために操作部に入力される操作に応じてモータを駆動させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−１４４０６１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、運転者が自転車を押し歩きするときに予め定められるモータの回転速度に応じてモータを制御するが、変速機が設けられている自転車への搭載については考慮されていない。
【０００５】
本発明の目的は、変速機が搭載されている自転車において、モータを用いた自転車の押し歩きを好適に実行することができる自転車用制御装置およびこれを含む自転車用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）本発明に従う自転車用制御装置の一形態は、自転車のクランクの回転速度に対する前記自転車の車輪の回転速度の比率を変更可能な変速機と、前記クランクに入力される人力駆動力の伝達経路において前記変速機よりも上流側にトルクを伝達するモータと、を制御する制御部を含み、前記制御部は、前記人力駆動力に応じて前記モータを駆動する第１のモードと、前記自転車の押し歩きをアシストするように前記モータを駆動可能な第２のモードとを切り替え可能であり、前記第１のモードと前記第２のモードとを切り替えるとき、または、前記第２のモードにおいて、前記比率を変更するように前記変速機を制御可能である。
（１）の自転車用制御装置によれば、変速機が搭載されている自転車において、運転者が自転車の押し歩きをするときに、クランクの回転速度に対する車輪の回転速度の比率を、自転車の押し歩きに適した比率に変更することができる。
【０００７】
（２）前記（１）に記載の自転車用制御装置において、前記制御部は、前記第１のモードから前記第２のモードに切り替えるときに前記比率が小さくなるように前記変速機を制御する。
（２）の自転車用制御装置によれば、押し歩きをアシストするときに車輪の回転トルクが不足してしまうことを抑制することができる。
【０００８】
（３）前記（１）に記載の自転車用制御装置において、前記制御部は、前記第２のモードにおいて操作装置に前記モータを駆動するための操作が行われると、前記モータを駆動させるとともに前記比率が小さくなるように前記変速機を制御する。
（３）の自転車用制御装置によれば、押し歩きをアシストするときに車輪の回転トルクが不足してしまうことを抑制することができる。モータを駆動するタイミングで変速機を制御するので、たとえ変速機がディレーラのようなクランクの回転に伴ってクランクの回転速度に対する車輪の回転速度の比率を変更する変速機を含んでいても、スムーズに変速させることができる。
【０００９】
（４）前記（１）に記載の自転車用制御装置において、前記制御部は、前記第１のモードにおいて操作装置に前記モータを駆動するための操作が行われると、前記第１のモードから前記第２のモードに切り替えて前記モータを駆動させるとともに前記比率が小さくなるように前記変速機を制御する。
（４）の自転車用制御装置によれば、押し歩きをアシストするときに車輪の回転トルクが不足してしまうことを抑制することができる。モータを駆動するタイミングで変速機を制御するので、たとえ変速機がディレーラのようなクランクの回転に伴ってクランクの回転速度に対する車輪の回転速度の比率を変更する変速機を含んでいても、スムーズに変速させることができる。
【００１０】
（５）前記（１）に記載の自転車用制御装置において、前記制御部は、前記第２のモードから前記第１のモードに切り替えるときに前記比率が小さくなるように前記変速機を制御する。
（５）の自転車用制御装置によれば、運転者が自転車の押し歩きを終了して自転車を人力駆動力で走行させるとき、人力駆動力による走行開始時の運転者の負荷が大きくなることを抑制できる。
【００１１】
（６）前記（１）〜（５）のいずれか一項に記載の自転車用制御装置において、前記制御部は、前記第２のモードにおいて前記比率が予め定める第１の比率以下になるように前記変速機を制御する。
（６）の自転車用制御装置によれば、押し歩きをアシストするときに車輪の回転トルクが不足してしまうことをより抑制することができる。
【００１２】
（７）前記（１）に記載の自転車用制御装置において、前記制御部は、前記第２のモードにおいて操作装置に前記モータを駆動するための操作が行われると、前記モータを駆動させるとともに前記比率が大きくなるように前記変速機を制御する。
（７）の自転車用制御装置によれば、押し歩きのときにモータによって駆動される自転車の速度が低くなり過ぎてしまうことを抑制することができる。モータを駆動するタイミングで変速機を制御するので、たとえ変速機がディレーラのようなクランクの回転に伴ってクランクの回転速度に対する車輪の回転速度の比率を変更する変速機を含んでいても、スムーズに変速させることができる。
【００１３】
（８）前記（１）に記載の自転車用制御装置において、前記制御部は、前記第１のモードにおいて操作装置に前記モータを駆動するための操作が行われると、前記第１のモードから前記第２のモードに切り替えて前記モータを駆動させるとともに前記比率が大きくなるように前記変速機を制御する。
（８）の自転車用制御装置によれば、押し歩きのときにモータによって駆動される自転車の速度が低くなり過ぎてしまうことを抑制する。モータを駆動するタイミングで変速機を制御するので、たとえ変速機がディレーラのようなクランクの回転に伴ってクランクの回転速度に対する車輪の回転速度の比率を変更する変速機を含んでいても、スムーズに変速させることができる。
【００１４】
（９）前記（１）〜（８）のいずれか一項に記載の自転車用制御装置において、前記制御部は、前記第２のモードにおいて操作装置に前記モータを停止するための操作が行われると、前記比率が予め定める第２の比率以下になるように前記変速機を制御する。
（９）の自転車用制御装置によれば、運転者が自転車の押し歩きを終了して自転車を人力駆動力で走行させるとき、人力駆動力による走行開始時の運転者の負荷が大きくなることを抑制できる。
【００１５】
（１０）前記（１）〜（９）のいずれか一項に記載の自転車用制御装置において、前記制御部は、前記第２のモードにおいて前記自転車の車速に応じて前記変速機を制御する。
（１０）の自転車用制御装置によれば、自転車の押し歩きをするときのクランクの回転速度に対する車輪の回転速度の比率を、車速に応じたものにすることができる。押し歩きをアシストするときにモータの回転速度が大きく変化することを抑制することができる。
【００１６】
（１１）前記（１）に記載の自転車用制御装置において、前記制御部は、前記第２のモードにおいて前記自転車の車速に応じて前記変速機を制御し、前記第２のモードにおいて前記自転車の車速が所定の車速以下のとき、前記比率が大きくなるように前記変速機を制御する。
（１１）の自転車用制御装置によれば、押し歩きのときにモータによって駆動される自転車の速度が低くなり過ぎてしまうことを抑制する。
【００１７】
（１２）前記（１）〜（１１）のいずれか一項に記載の自転車用制御装置において、前記制御部は、前記第２のモードにおいて前記モータの出力トルクが所定のトルク以上になると、前記比率が小さくなるように前記変速機を制御する。
（１２）の自転車用制御装置によれば、クランクの回転速度に対する車輪の回転速度を小さくすることによって、第２のモードにおいてモータの出力トルクが所定のトルク以上になることを抑制することができる。このため、第２のモードにおいてモータの出力トルクを適正な範囲にすることができ、車輪のトルクが不足することを抑制できる。
【００１８】
（１３）前記（１）〜（１２）のいずれか一項に記載の自転車用制御装置において、前記制御部は、前記第２のモードにおいて前記比率に応じて前記モータの回転速度を制御する。
（１３）の自転車用制御装置によれば、運転者が自転車の押し歩きをするときの自転車の車速を適切なものにすることができる。
【００１９】
（１４）本発明に従う自転車用制御装置の一形態は、自転車のクランクの回転速度に対する前記自転車の車輪の回転速度の比率を変更可能な変速機と、前記クランクに入力される人力駆動力の伝達経路において前記変速機よりも上流側にトルクを伝達するモータとを制御する制御部を含み、前記制御部は、前記人力駆動力に応じて前記モータを制御する第１のモードと、前記自転車の押し歩きをアシストするように前記モータを駆動可能な第２のモードとを切り替え可能であり、前記第２のモードにおいて前記比率に応じて前記モータの回転速度を制御する。
（１４）の自転車用制御装置によれば、変速機が搭載されている自転車において、運転者が自転車の押し歩きをするときの自転車の車速を適切なものにすることができ、モータを用いた自転車の押し歩きを好適に実行することができる。
【００２０】
（１５）前記（１３）または（１４）に記載の自転車用制御装置において、前記制御部は、前記変速機が前記比率を変更する場合、前記比率を変更する前の前記自転車の車速と前記比率を変更した後の前記自転車の車速との差が所定の値以下となるように前記モータの回転速度を制御する。
（１５）の自転車用制御装置によれば、変速機がクランクの回転速度に対する自転車の車輪の回転速度比率を変更しても車速が変化しにくい。
【００２１】
（１６）前記（１）〜（１５）のいずれか一項に記載の自転車用制御装置において、前記制御部は、前記第２のモードにおいて前記クランクに人力駆動力が入力されていないとき、前記モータを駆動可能である。
（１６）の自転車用制御装置によれば、運転者が自転車に人力駆動力を入力しているときは第２のモードであってもモータが駆動されない。
【００２２】
（１７）前記（１）〜（１６）のいずれか一項に記載の自転車用制御装置において、前記制御部は、前記第２のモードにおいて前記モータを駆動しているときに、前記車輪のスリップが検出されると、前記比率が大きくなるように前記変速機を制御する。
（１７）の自転車用制御装置によれば、車輪のスリップが検出されると、車輪のトルクが小さくなるため、車輪のスリップが抑制される。
【００２３】
（１８）前記（１）〜（１７）のいずれか一項に記載の自転車用制御装置において、前記制御部は、前記第２のモードにおいて前記モータを駆動しているときに、前記車輪のスリップが検出されると、前記モータの出力トルクを低下させる。
（１８）の自転車用制御装置によれば、車輪のスリップが検出されると、車輪のトルクが小さくなるため、車輪のスリップが抑制される。
【００２４】
（１９）本発明に従う自転車用制御システムの一形態は、前記（１）〜（１８）のいずれか一項に記載の自転車用制御装置と、前記変速機と、前記モータとを含み、前記変速機は、内装変速機を含む。
（１９）の転車用制御システムによれば、モータを駆動しなくてもクランクの回転速度に対する車輪の回転速度の比率を変更できる。
【００２５】
（２０）本発明に従う自転車用制御システムの一形態は、前記（１）〜（１８）のいずれか一項に記載の自転車用制御装置と、前記変速機と、前記モータとを含み、前記変速機は、ディレーラを含む。
（２０）の転車用制御システムによれば、モータとディレーラとを駆動することによってクランクの回転速度に対する車輪の回転速度の比率を変更できる。
【００２６】
（２１）前記（１９）または（２０）に記載の自転車用制御システムにおいて、前記自転車が前進するときの前記モータの回転が前記クランクに伝達することを阻止するクラッチをさらに含む。
（２１）の転車用制御システムによれば、クラッチによって自転車の押し歩き中にクランクが回転することが抑制される。
【発明の効果】
【００２７】
本自転車用制御装置およびこれを含む自転車用制御システムは、変速機が搭載されている自転車において、モータを用いた自転車の押し歩きを好適に実行することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】第１の実施形態の自転車用制御装置および自転車用制御システム含む自転車の側面図。
【図２】図１の自転車の人力駆動力の伝達経路の模式図。
【図３】図１の自転車用制御システムの電気的な構成を示すブロック図。
【図４】図１の自転車用制御システムの操作装置の正面図。
【図５】図１の制御部によって実行される切替制御のフローチャート。
【図６】図１の制御部によって実行される駆動制御のフローチャート。
【図７】第２の実施形態の制御部によって実行される切替制御のフローチャート。
【図８】第２の実施形態の制御部によって実行される駆動制御のフローチャート。
【図９】第３の実施形態の制御部によって実行される駆動制御のフローチャート。
【図１０】第４の実施形態の制御部によって実行される切替駆動制御のフローチャート。
【図１１】第５の実施形態の制御部によって実行される切替制御のフローチャート。
【図１２】第５の実施形態の制御部によって実行される駆動制御のフローチャート。
【図１３】第６の実施形態の制御部によって実行される駆動制御のフローチャート。
【図１４】第７の実施形態の制御部によって実行される駆動制御のフローチャート。
【図１５】第８の実施形態の制御部によって実行される切替制御のフローチャート。
【図１６】第９の実施形態の制御部によって実行される駆動制御のフローチャート。
【図１７】第１０の実施形態の制御部によって実行される切替駆動制御のフローチャート。
【図１８】第１の変形例の駆動制御のフローチャート。
【図１９】第２の変形例の自転車の人力駆動力の伝達経路の模式図。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
（第１の実施形態）
図１〜図６を参照して、第１の実施形態の自転車用制御装置およびこれを備える自転車用制御システムを搭載する自転車について説明する。
図１に示されるとおり、自転車１０は、前方の車輪１２、後方の車輪１４、自転車本体１６、駆動機構１８、および、自転車用制御システム５０を含む。自転車本体１６は、フレーム２０、フレーム２０に接続されるフロントフォーク２２、および、フロントフォーク２２にステム２４Ａを介して着脱可能に接続されるハンドルバー２４を含む。フロントフォーク２２は、フレーム２０に支持されて、前方の車輪１２の車軸１２Ａに接続される。
【００３０】
自転車１０は、人力駆動力ＴＡが駆動機構１８を介して車輪１４に伝達されることによって走行する。駆動機構１８は、クランク２６、一対のペダル２８、出力部３０（図２参照）、フロント回転体３２、リア回転体３４、および、チェーン３６を含む。
【００３１】
クランク２６は、クランク軸３８、および、一対のクランクアーム４０を含む。クランク軸３８は、フレーム２０に連結されるアシスト装置Ａのハウジング７２に回転可能に支持される。一対のクランクアーム４０は、クランク軸３８に取り付けられる。一対のペダル２８は、ペダル本体２８Ａおよびペダル軸２８Ｂを含む。ペダル軸２８Ｂは、クランクアーム４０のそれぞれに連結される。ペダル本体２８Ａは、ペダル軸２８Ｂに対する回転が可能な状態でペダル軸２８Ｂのそれぞれに支持される。
【００３２】
フロント回転体３２は、出力部３０を介してクランク軸３８に連結されている。フロント回転体３２は、クランク軸３８と同軸に設けられる。後方の車輪１４は、ハブ（図示略）を含む。一例では、フロント回転体３２は、フロントスプロケットを含み、リア回転体３４は、リアスプロケットを含む。チェーン３６は、フロント回転体３２とリア回転体３４とに巻き掛けられている。ペダル２８に加えられる人力駆動力によってクランク２６が一方向に回転する場合、フロント回転体３２、チェーン３６、および、リア回転体３４によって、車輪１４も一方向に回転する。別の例では、フロント回転体３２は、フロントプーリを含み、リア回転体３４は、ベルトによってフロント回転体３２と連結されるリアプーリを含む。さらに別の例では、フロント回転体３２は、フロントベベルギアを含み、リア回転体３４は、ドライブシャフトによってフロント回転体３２と連結されるリアベベルギアを含む。
【００３３】
図２に示されるとおり、クランク２６、出力部３０、フロント回転体３２、リア回転体３４、自転車用制御システム５０の変速機５２、および、車輪１４は、クランク２６に入力される人力駆動力ＴＡの伝達経路Ｌを構成する。
【００３４】
図３に示されるとおり、自転車用制御システム５０は、自転車用制御装置９０と、変速機５２と、モータ５４とを含む。一例では、自転車用制御システム５０は、クラッチ５６（図２参照）、変速操作部５７、操作装置５８、バッテリユニット６０、トルクセンサ６２、回転角度センサ６４、および、車速センサ６６をさらに含む。
【００３５】
図３に示されるとおり、変速機５２およびアクチュエータ７０は、変速装置Ｓを構成する。変速機５２は、クランク２６の回転速度Ｎに対する車輪１４の回転速度の比率Ｒを変更可能である。変速機５２は、比率Ｒを段階的に変更可能である。一例では、変速機５２は、クランク軸３８に入力された回転を変速して車輪１４に伝達する。変速機５２は、内装変速機を含む。内装変速機は、車輪１４の車軸１４Ａ（図１参照）のハブに設けられる。アクチュエータ７０は、電動モータである。変速機５２は、アクチュエータ７０が駆動されることにより、変速動作を行って比率Ｒを段階的に変更する。変速動作は変速機５２の内部の遊星歯車機構を構成する歯車の連結状態を変更する動作を含む。内装変速機は、遊星歯車機構に代えて、ＣＶＴ（Continuously Variable Transmission）機構を含んでいてもよい。一例では、ＣＶＴ機構は、入力体、出力体、および、伝達体を含む遊星機構によって構成され、伝達体が回転させられることによって比率Ｒが連続的に変更される。
変速操作部５７は、ライダーが操作可能である。変速操作部５７は、自転車１０のハンドルバー２４に取り付けられる。変速操作部５７は、自転車用制御装置９０の制御部９２と通信可能である。変速操作部５７は、制御部９２と有線または無線によって通信可能に接続されている。変速操作部５７は、たとえばＰＣＬ（Power Line Communication）によって制御部９２と通信可能である。ライダーによって変速操作部５７が操作されることによって、変速操作部５７は、制御部９２に出力信号を送信する。出力信号は、自転車１０の比率Ｒを大きくするシフトアップ信号、または、自転車１０の比率Ｒを小さくするシフトダウン信号を含む。変速操作部は、たとえば操作部材と、操作部材の動きを検出するセンサと、センサの出力信号に応じて、制御部９２と通信を行う電気回路（いずれも図示略）とを含む。
【００３６】
モータ５４および駆動回路６８は、アシスト装置Ａを構成する。駆動回路６８は、バッテリユニット６０からモータ５４に供給される電力を制御する。モータ５４は、自転車１０の推進をアシストする。モータ５４は、電気モータを含む。モータ５４は、ペダル２８から車輪１４までの人力駆動力ＴＡの伝達経路Ｌに回転を伝達する。
【００３７】
図２に示されるとおり、モータ５４は、出力部３０にモータ５４の出力トルクＴＭを伝達する。モータ５４とクランク軸３８との間の動力伝達経路には、クランク軸３８を自転車１０が前進する方向に回転させた場合にクランク２６の回転力によってモータ５４が回転しないようにクラッチ５６が設けられる。アシスト装置Ａは、モータ５４および駆動回路３０以外の構成を含んでいてもよく、例えばモータ５４の回転を減速して出力する減速機を含んでいてもよい。一例では、クラッチ５６は、クランク２６と出力部３０との間に設けられる。
【００３８】
伝達経路Ｌについて説明する。
モータ５４は、伝達経路Ｌにおいて変速機５２よりも上流側に出力トルクＴＭを伝達する。クランク２６に入力された人力駆動力ＴＡは、出力部３０に伝達される。モータ５４の出力トルクＴＭは、出力部３０に伝達される。このため、人力駆動力ＴＡとモータ５４の出力トルクＴＭとは、出力部３０において合力される。出力部３０において合力されたトルクＴは、フロント回転体３２およびリア回転体３４を経て変速機５２に入力される。変速機５２は、入力されたトルクＴを所定の変速段で変速して車輪１４に出力する。クラッチ５６は、自転車１０が前進するときのモータ５４の回転がクランク２６に伝達することを阻止する。一例では、クラッチ５６は、ワンウェイクラッチを含む。クラッチ５６は、省略されてもよい。
【００３９】
図４に示されるとおり、操作装置５８は、ハンドルバー２４に取り付けられる。操作装置５８は、自転車用制御装置９０の制御部９２（図２参照）と有線または無線によって通信可能に接続されている。操作装置５８は、たとえばＰＣＬによって制御部９２と通信可能である。操作装置５８は、第１のスイッチ７４、第２のスイッチ７６、および、表示部７８を含む。操作装置５８は、第１のスイッチ７４が操作されたとき、第１の信号を制御部９２に送信する。操作装置５８は、第２のスイッチ７６が操作されたとき、第２の信号を制御部９２に送信する。表示部７８は、モータ５４の動作モードを表示する。動作モードは、第１のモードおよび第２のモードを含む。表示部７８は、操作装置５８から独立して設けられてもよく、省略されてもよい。第１のスイッチ７４および第２のスイッチ７６は、たとえば押しボタン式のスイッチをそれぞれ含む。第１のスイッチ７４および第２のスイッチ７６は、操作者が操作可能であればいずれの形態であってもよい。例えば、第１のスイッチ７４および第２のスイッチ７６の少なくとも一方をレバーに変更することもできる。
【００４０】
図１に示されるとおり、バッテリユニット６０は、バッテリ８０、および、バッテリホルダ８２を備えている。バッテリホルダ８２は、フレーム２０に固定され、バッテリ８０を着脱可能に保持する。バッテリ８０は、１または複数のバッテリセルを含む。バッテリ８０は、充電池を含む。バッテリ８０は、バッテリ８０と有線で電気的に接続されている他の電気部品（例えば、モータ５４、アクチュエータ７０、および、自転車用制御装置９０）に電力を供給する。
【００４１】
図３に示されるトルクセンサ６２は、人力駆動力ＴＡに応じた信号を出力する。トルクセンサ６２は、クランク軸３８に与えられる人力駆動力ＴＡを検出する。トルクセンサ６２は、クランク軸３８からフロント回転体３２までの間に設けられてもよく、クランク軸３８またはフロント回転体３２に設けられてもよく、クランクアーム４０またはペダル２８に設けられてもよい。トルクセンサ６２は、例えば、歪センサ、磁歪センサ、光学センサ、および、圧力センサなどを用いて実現することができ、クランクアーム４０またはペダル２８に加えられる人力駆動力ＴＡに応じた信号を出力するセンサであれば、いずれのセンサを採用することもできる。
【００４２】
回転角度センサ６４は、クランクの回転角度ＣＡを検出する。回転角度センサ６４は、自転車１０のフレーム２０またはアシスト装置Ａのハウジング７２に取り付けられる。回転角度センサ６４は、第１の磁石Ｍ１の磁界を検出する第１の素子６４Ａと、第２の磁石Ｍ２との位置関係に応じた信号を出力する第２の素子６４Ｂとを含む。第１の磁石Ｍ１は、クランク軸３８またはクランクアーム４０に設けられ、クランク軸３８に同軸に配置される。第１の磁石Ｍ１は、環状の磁石であって、周方向に複数の磁極が交互に並んで配置されている。第１の素子６４Ａは、フレーム２０に対するクランク２６の回転角度を検出する。第１の素子６４Ａは、クランク２６が１回転するとき、３６０度を同極の磁極の数で割った角度を１周期とした信号を出力する。回転角度センサ６４が検出可能なクランク２６の回転角度の最小値は、１８０度以下であり、好ましくは１５度であり、さらに好ましくは、６度である。第２の磁石Ｍ２は、クランク軸３８またはクランクアーム４０に設けられる。第２の素子６４Ｂは、フレームに対するクランク２６の基準角度（例えば、クランク２６の上死点または下死点）を検出する。第２の素子６４Ｂは、クランク軸３８の１回転を１周期とした信号を出力する。
【００４３】
回転角度センサ６４は、第１の素子６４Ａおよび第２の素子６４Ｂに代えて、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てもよい。この場合、第１の磁石Ｍ１および第２の磁石Ｍ２に代えて、その周方向に磁界の強度が変化する環状の磁石を、クランク軸３８と同軸にクランク軸３８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、クランクの回転速度ＣＮおよびクランク２６の回転角度ＣＡを検出することができるため、構成および組立を簡略化することができる。回転角度センサ６４は、クランクの回転角度ＣＡに加えて、クランクの回転速度Ｎを検出することもできる。クランクの回転速度Ｎは、第１の素子６４Ａの出力、第２の素子６４Ｂの出力、および、磁気センサの出力のいずれを用いて検出してもよい。回転角度センサ６４は、省略してもよい。
【００４４】
車速センサ６６は、有線または無線によって制御部９２と電気的に接続されている。車速センサ６６は、図１に示すフレーム２０のチェーンステイに取り付けられる。車速センサ６６は、後方の車輪１４のスポーク１４Ｂに取り付けられる磁石８８との相対位置の変化に応じた信号を制御部９２に出力する。車速センサ６６は、リードスイッチを構成する磁性体リード、または、ホール素子を含むことが好ましい。
【００４５】
自転車用制御装置９０は、制御部９２を含む。一例では、自転車用制御装置９０は、記憶部９４をさらに含むことが好ましい。制御部９２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９２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。記憶部９４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９４は、例えば不揮発性メモリおよび揮発性メモリを含む。
【００４６】
制御部９２は、変速機５２と、モータ５４とを制御する。
制御部９２は、第１のモードと第２のモードとを切り替え可能である。
第１のモードでは、制御部９２は、人力駆動力ＴＡに応じてモータ５４を駆動する。第１のモードは、人力駆動力ＴＡに対するモータ５４の出力の比率（以下、「アシスト比」）の異なる複数のアシストモードおよびモータ５４を駆動させないオフモードを含む。制御部９２は、オフモードで操作装置５８の第１のスイッチ７４が操作されると、アシスト比の最も低いアシストモードに切り替える。制御部９２は、アシストモードで、操作装置５８の第１のスイッチ７４が操作されると、アシスト比が一段階高いモードに切り替える。制御部９２は、アシスト比が最も高いアシストモードの場合に、操作装置５８の第１のスイッチ７４が操作されると、アシスト比が最も高いアシストモードを維持する。制御部９２は、オフモードで操作装置５８の第２のスイッチ７６が操作されると、第１のモードから第２のモードに切り替える。制御部９２は、アシストモードで、操作装置５８の第２のスイッチ７６が操作されると、アシスト比が一段階低いモードに切り替える。制御部９２は、アシスト比が最も低いアシストモードで、操作装置５８の第２のスイッチ７６が操作されると、オフモードに切り替える。第１のモードは、１つのアシストモードとオフモードとを含む構成としてもよく、１つのアシストモードのみを含む構成としてもよい。
【００４７】
第２のモードでは、制御部９２は、自転車１０の押し歩きをアシストするようにモータ５４を駆動可能である。第２のモードは、モータ５４を駆動させない待機モードおよびモータ５４を駆動する駆動モードを含む。制御部９２は、第１のモードから第２のモードに切り替えると、待機モードになる。制御部９２は、待機モードで第２のスイッチ７６が操作されると、待機モードから駆動モードに切り替える。制御部９２は、各種センサからの入力に応じてモータ５４の駆動を停止する必要がなければ、または、第１のスイッチ７４または変速操作部５７が操作されなければ、第２のモードにおいて第２のスイッチ７６が押し続けられる間は、駆動モードを維持し、モータ５４を駆動する。制御部９２は、第２のスイッチ７６が操作されて駆動モードが維持されている状態で、第２のスイッチ７６の操作が解除されると、駆動モードを待機モードに切り替える。制御部９２は、第２のスイッチ７６が操作されて駆動モードが維持されている状態で、各種センサからの入力に応じてモータ５４の駆動を停止する必要があると、または、第１のスイッチ７４または変速操作部５７が操作されると、駆動モードを待機モードに切り替える。第２のスイッチ７６を操作している状態で駆動モードが待機モードに切り替わった場合、第２のスイッチ７６の操作が一旦解除されて、再び操作されると、制御部９２は再び待機モードから駆動モードに切り替えることができる。
【００４８】
制御部９２は、第１のモードと第２のモードとを切り替えるとき、比率Ｒを変更するように変速機５２を制御可能である。制御部９２は、第１のモードから第２のモードに切り替えるときに比率Ｒが小さくなるように変速機５２を制御する。制御部９２は、第２のモードにおいて比率Ｒが予め定める第１の比率Ｒ１以下になるように変速機５２を制御する。制御部９２は、第２のモードにおいて操作装置５８にモータを停止するための操作が行われると、比率Ｒが予め定める第２の比率Ｒ２以下になるように変速機５２を制御する。制御部９２は、第２のモードにおいてクランク２６に人力駆動力ＴＡが入力されていないとき、モータ５４を駆動可能である。
【００４９】
図５を参照して、第１のモードと第２のモードとを切り替える切替制御について説明する。制御部９２は、自転車用制御装置９０の電源がオンになっている間、所定周期ごとに切替制御を実行する。自転車用制御装置９０の電源がオフになると、切替制御は停止される。
【００５０】
制御部９２は、ステップＳ１１において、現在のモードが第１のモードか否かを判定する。制御部９２は、第１のモードであると判定した場合、ステップＳ１２に移行する。
制御部９２は、ステップＳ１２において、第２のモードへの切り替え操作が行われたか否かを判定する。具体的には、制御部９２は、第１のモードのオフモードにおいて、操作装置５８の第２のスイッチ７６が操作された場合、第２のモードへの切り替え操作が行われたと判定する。制御部９２は、第１のモードのアシストモードにおいて、操作装置５８の第２のスイッチ７６が操作された場合、または、操作装置５８の第２のスイッチ７６が所定時間以上操作された場合、第２のモードへの切り替え操作が行われたと判定してもよい。
【００５１】
制御部９２は、第２のモードへの切り替え操作が行われていないと判定した場合、処理を終了して所定周期後に再びステップＳ１１からの処理を開始する。制御部９２は、第２のモードへの切り替え操作が行われたと判定した場合、ステップＳ１３において、第１のモードから第２のモードに切り替え、ステップＳ１４に移行する。
【００５２】
制御部９２は、ステップＳ１４において、比率Ｒが第１の比率Ｒ１よりも大きいか否かを判定する。制御部９２は、ステップＳ１４において比率Ｒが第１の比率Ｒ１以下と判定した場合、処理を終了して所定周期後に再びステップＳ１１からの処理を開始する。制御部９２は、比率Ｒが第１の比率Ｒ１よりも大きいと判定した場合、ステップＳ１５において、比率Ｒが第１の比率Ｒ１以下になるように変速機５２を制御し、処理を終了して所定周期後に再びステップＳ１１からの処理を開始する。一例では、制御部９２は、ステップＳ１５において比率Ｒが第１の比率Ｒ１になるように変速機５２を制御する。第１の比率Ｒ１が変速機５２によって実現可能な最小の比率Ｒではない場合は、制御部９２は、比率Ｒを第１の比率Ｒ１よりも小さくしてもよい。
【００５３】
制御部９２は、ステップＳ１１において第１のモードではない、すなわち第２のモードであると判定した場合、ステップＳ１６に移行し、第１のモードへの切り替え操作が行われたか否かを判定する。具体的には、制御部９２は、第２のモードの待機モードにおいて、操作装置５８の第１のスイッチ７４が操作された場合、第１のモードへの切り替え操作が行われたと判定する。制御部９２は、第２のモードの駆動モードにおいて、操作装置５８の第１のスイッチ７４が操作された場合、または、操作装置５８の第１のスイッチ７４が所定時間以上操作された場合、第１のモードへの切り替え操作が行われたと判定してもよい。制御部９２は、第１のモードへの切り替え操作が行われていないと判定した場合、処理を終了して所定周期後に再びステップＳ１１からの処理を開始する。制御部９２は、第１のモードへの切り替え操作が行われたと判定した場合、ステップＳ１７において、第２のモードから第１のモードに切り替え、処理を終了して所定周期後に再びステップＳ１１からの処理を開始する。
【００５４】
図６を参照して、第２のモードにおけるモータ５４の駆動制御について説明する。制御部９２は、自転車用制御装置９０の電源がオンになっている間、所定周期ごとに駆動制御を実行する。自転車用制御装置９０の電源がオフになると、駆動制御は停止される。
【００５５】
制御部９２は、ステップＳ２１において、第２のモードか否かを判定する。制御部９２は、第２のモードであると判定した場合、ステップＳ２２において、モータ５４の駆動操作が行われたか否かを判定する。具体的には、制御部９２は、待機状態において、第２のスイッチ７６が操作された場合、モータ５４の駆動操作が行われたと判定する。
【００５６】
制御部９２は、ステップＳ２２においてモータ５４の駆動操作が行われたと判定した場合、ステップＳ２３において人力駆動力ＴＡが入力されていないかを判定する。具体的には、制御部９２は、トルクセンサ６２によって検出される人力駆動力ＴＡが判定値ＴＸ以下の場合、人力駆動力ＴＡが入力されていないと判定する。判定値ＴＸは、「０」であることが好ましい。制御部９２は、ステップＳ２３において、人力駆動力ＴＡが入力されていると判定した場合、モータ５４を駆動せずに所定周期後に再びステップＳ２１からの処理を開始する。制御部９２は、人力駆動力ＴＡが入力されていないと判定した場合、ステップＳ２４においてモータ５４を駆動し、所定周期後に再びステップＳ２１からの処理を開始する。
【００５７】
制御部９２は、ステップＳ２２において、モータ５４の駆動操作が行われていないと判定した場合、ステップＳ２５に移行する。具体的には、制御部９２は、第２のスイッチ７６が操作されていない場合、モータ５４の駆動操作が行われていないと判定する。制御部９２は、ステップＳ２５において、モータ５４の停止操作が行われたか否かを判定する。一例では、停止操作は、第２のスイッチ７６操作されている状態を解除する操作を含む。具体的には、制御部９２は、前回の駆動制御の制御周期において、第２のスイッチ７６が操作されてモータ５４が駆動されており、かつ、今回の駆動制御の制御周期においてモータ５４の駆動操作が行われていない場合、モータ５４の停止操作が行われたと判定する。制御部９２は、モータ５４の停止操作が行われていないと判定した場合、処理を終了して所定周期後に再びステップＳ２１からの処理を開始する。制御部９２は、モータ５４の停止操作が行われたと判定した場合、ステップＳ２６に移行する。
【００５８】
制御部９２は、ステップＳ２６において、比率Ｒが第２の比率Ｒ２よりも大きいか否かを判定する。制御部９２は、比率Ｒが第２の比率Ｒ２以下と判定した場合、処理を終了して所定周期後に再びステップＳ２１からの処理を開始する。制御部９２は、比率Ｒが第２の比率Ｒ２よりも大きいと判定した場合、ステップＳ２７において比率Ｒが第２の比率Ｒ２以下になるように変速機５２を制御し、所定周期後に再びステップＳ２１からの処理を開始する。好ましくは、制御部９２は、ステップＳ２７において比率Ｒが第２の比率Ｒ２になるように変速機５２を制御する。第２の比率Ｒ２が変速機５２によって実現可能な最小の比率Ｒではない場合は、制御部９２は、比率Ｒを第２の比率Ｒ２よりも小さくしてもよい。第２の比率Ｒ２と第１の比率Ｒ１とは、等しくてもよく、異なっていてもよい。
【００５９】
第１の実施形態の駆動制御において、ステップＳ２５〜Ｓ２７を省略してもよい。ステップＳ２５〜Ｓ２７を省略する場合、制御部９２はステップＳ２２において、モータ５４の駆動操作が行われていないと判定した場合には、処理を終了する。
【００６０】
（第２の実施形態）
図３、図７、および、図８を参照して、第２の実施形態の自転車用制御装置９０について説明する。第２の実施形態の自転車用制御装置９０と、第１の実施形態の自転車用制御装置９０とは、制御部９２が実行する処理が異なるのみであり、第１の実施形態と共通する部分については、第１の実施形態と同一の符号を付して、共通する部分についての説明を省略する。第２の実施形態は、第２のモードにおいて比率Ｒを変更する条件が第１の実施形態と異なっている。
【００６１】
制御部９２は、第２のモードにおいて、比率Ｒを変更するように変速機５２を制御可能である。制御部９２は、第２のモードにおいて操作装置５８にモータ５４を駆動するための操作が行われると、モータ５４を駆動させるとともに比率Ｒが小さくなるように変速機５２を制御する。
【００６２】
図７を参照して、第２の実施形態の切替制御について説明する。
第２の実施形態の切替制御は、図５に示す切替制御のフローチャートにおいてステップＳ１４およびステップＳ１５を省略したフローチャートと同様である。第２の実施形態の切替制御のステップＳ１１、Ｓ１２、Ｓ１３、Ｓ１６、および、Ｓ１７は、図５に示す第１の実施形態のモータ５４の切替制御のステップＳ１１、Ｓ１２、Ｓ１３、Ｓ１６、および、Ｓ１７とそれぞれ同一の処理であり、同一の順序で実行される。
【００６３】
制御部９２は、ステップＳ１２において、第２のモードへの切り替え操作が行われたと判定した場合、ステップＳ１３において、第１のモードから第２のモードに切り替え、処理を終了して所定周期後に再びステップＳ１１からの処理を開始する。
【００６４】
図８を参照して、第２のモードにおける駆動制御について説明する。
第２の実施形態の駆動制御は、ステップＳ２４の後に、ステップＳ１４、または、ステップＳ１４とステップＳ１５とが実行される。第２の実施形態の駆動制御のステップＳ２１、Ｓ２２、Ｓ２３、Ｓ２４、Ｓ２５、Ｓ２６、および、Ｓ２７は、図６に示す第１の実施形態の駆動制御のステップＳ２１、Ｓ２２、Ｓ２３、Ｓ２４、Ｓ２５、Ｓ２６、および、Ｓ２７とそれぞれ同一の処理であり、同一の順序で実行される。
【００６５】
制御部９２は、ステップＳ２４においてモータ５４を駆動して、ステップＳ１４に移行する。制御部９２は、ステップＳ１４において比率Ｒが第１の比率Ｒ１よりも大きいか否かを判定する。制御部９２は、比率Ｒが第１の比率Ｒ１以下と判定した場合、処理を終了して所定周期後に再びステップＳ２１からの処理を開始する。制御部９２は、比率Ｒが第１の比率Ｒ１よりも大きいと判定した場合、ステップＳ１５において比率Ｒが第１の比率Ｒ１以下になるように変速機５２を制御し、処理を終了して所定周期後に再びステップＳ１１からの処理を開始する。
【００６６】
第２の実施形態の駆動制御において、ステップＳ２５〜Ｓ２７、または、ステップＳ１４，Ｓ１５を省略してもよい。ステップＳ２５〜Ｓ２７を省略する場合、制御部９２はステップＳ２２において、モータ５４の駆動操作が行われていないと判定した場合には、処理を終了する。
【００６７】
（第３の実施形態）
図３および図９を参照して、第３の実施形態の自転車用制御装置９０について説明する。第３の実施形態の自転車用制御装置９０と、第２の実施形態の自転車用制御装置９０とは、制御部９２が実行する処理が異なるのみであり、第２の実施形態と共通する部分については、第２の実施形態と同一の符号を付して、共通する部分についての説明を省略する。第３の実施形態は、第２のモードにおいて比率Ｒを変更する条件が第２の実施形態と異なっている。
【００６８】
制御部９２は、第２のモードにおいてモータ５４の出力トルクＴＭが所定のトルクＴＭＸ以上になると、比率Ｒが小さくなるように変速機５２を制御する。制御部９２は、第２のモードにおいて比率Ｒに応じてモータ５４の回転速度Ｎを制御する。制御部９２は、変速機５２が比率Ｒを変更する場合、比率Ｒを変更する前の車速Ｖと比率Ｒを変更した後の車速Ｖとの差が所定の値ＤＶ以下となるようにモータ５４の回転速度Ｎを制御する。制御部９２は、第２のモードにおいて比率Ｒに応じてモータ５４の回転速度Ｎを制御する。
【００６９】
図９を参照して、第２のモードにおける駆動制御について説明する。制御部９２は、自転車用制御装置９０の電源がオンになっている間、所定周期ごとに駆動制御を実行する。自転車用制御装置９０の電源がオフになると、駆動制御は停止される。
【００７０】
第３の実施形態の駆動制御のステップＳ２１、Ｓ２２、Ｓ２３、Ｓ２４、Ｓ２５、Ｓ２６、および、Ｓ２７は、図８に示す第２の実施形態の駆動制御のステップＳ２１、Ｓ２２、Ｓ２３、Ｓ２４、Ｓ２５、Ｓ２６、および、Ｓ２７のそれぞれと同一の処理および同一の順序で実行される。
【００７１】
制御部９２は、ステップＳ２４において、モータ５４を駆動させると、ステップＳ３１において、モータ５４の出力トルクＴＭが所定のトルクＴＭＸ以上か否かを判定する。制御部９２は、モータ５４の出力トルクＴＭが所定のトルクＴＭＸ未満と判定した場合、処理を終了して所定周期後に再びステップＳ２１からの処理を開始する。制御部９２は、モータ５４を動かす指令、またはモータ５４に与えられる電流を検出することによって、モータ５４の出力トルクＴＭを検出する。制御部９２は、ステップＳ３１において、モータ５４の出力トルクＴＭが所定のトルクＴＭＸ以上と判定した場合、ステップＳ１４に移行し、比率Ｒが第１の比率Ｒ１よりも大きいか否かを判定する。制御部９２は、比率Ｒが第１の比率Ｒ１以下と判定した場合、処理を終了して所定周期後に再びステップＳ２１からの処理を開始する。制御部９２は、比率Ｒが第１の比率Ｒ１よりも大きいと判定した場合、ステップＳ１５において比率Ｒが第１の比率Ｒ１以下になるように変速機５２を制御し、ステップＳ３２に移行する。
【００７２】
制御部９２は、ステップＳ３２において、比率Ｒに応じてモータ５４の回転速度Ｎを制御する。具体的には、制御部９２は、比率Ｒを変更する前の車速Ｖと比率Ｒを変更した後の車速Ｖとの差が所定の値ＤＶ以下となるようにモータ５４の回転速度Ｎを制御する。本実施形態の記憶部９４には、比率Ｒと回転速度Ｎとの関係を表すマップまたはテーブルが予め記憶されている。制御部９２は、記憶部９４に記憶されているマップまたはテーブルに基づいて、モータ５４の回転速度Ｎを制御する。記憶部９４には、マップまたはテーブルに代えて、関数が記憶されていてもよい。比率Ｒと回転速度Ｎとの関係は、比率Ｒが小さくなるほど、回転速度Ｎが大きくなるように設定されている。比率Ｒと回転速度Ｎとの関係は、車輪１４の回転速度が、所定の範囲内、または一定となるように設定されている。モータ５４の回転速度Ｎが一定で、比率Ｒを小さくすると、車輪１４の回転速度が小さくなる。このため、比率Ｒを小さくすると、制御部９２が、モータ５４の回転速度Ｎを大きくして、車輪１４の回転速度を、比率Ｒを変更する前の回転速度に近づけることによって、比率Ｒを変更する前の車速Ｖと比率Ｒを変更した後の車速Ｖとの差を所定の値ＤＶ以下にする。比率Ｒを大きくすると、制御部９２が、モータ５４の回転速度Ｎを小さくして、車輪１４の回転速度を、比率Ｒを変更する前の回転速度に近づけることによって、比率Ｒを変更する前の車速Ｖと比率Ｒを変更した後の車速Ｖとの差を所定の値ＤＶ以下にする。制御部９２は、ステップＳ３２を処理した後、所定周期後に再びステップＳ２１からの処理を開始する。記憶部９４には、比率Ｒと回転速度Ｎとの関係に代えて、変速段と回転速度Ｎとの関係が記憶されていてもよい。この場合、記憶部９４には各変速段に対応するモータの回転速度Ｎが記憶されている。第３の実施形態の駆動制御においてステップＳ３１またはステップＳ３２のいずれか一方を省略してもよい。
【００７３】
（第４の実施形態）
図３および図１０を参照して、第４の実施形態の自転車用制御装置９０について説明する。第４の実施形態の自転車用制御装置９０と、第１の実施形態の自転車用制御装置９０とは、基本的に制御部９２が実行する処理が異なり、第１の実施形態と共通する部分については、第１の実施形態と同一の符号を付して、共通する部分についての説明を省略する。第４の実施形態では、制御部９２が図５に示す切替制御および図６に示す駆動制御に代えて、図１０に示す切替駆動制御を実行する。
【００７４】
制御部９２は、第１のモードにおいて操作装置５８にモータ５４を駆動するための操作が行われると、第１のモードから第２のモードに切り替えてモータ５４を駆動させるとともに比率Ｒが小さくなるように変速機５２を制御する。制御部９２は、第２のモードから第１のモードに切り替えるときに比率Ｒが小さくなるように変速機５２を制御する。モータ５４を駆動するための操作は、たとえば操作装置５８の第１のスイッチ７４または第２のスイッチ７６を所定時間以上操作することを含む。操作装置５８は、第１のスイッチ７４および第２のスイッチ７６とは別に、または、第１のスイッチ７４および第２のスイッチ７６に代えて第３スイッチ（図示略）を含んでいてもよい。この場合、モータ５４を駆動するための操作は、たとえば操作装置５８の第３のスイッチを操作することを含んでいてもよい。
【００７５】
図１０を参照して、第１のモードと第２のモードとを切り替えてモータ５４を駆動させる切替駆動制御について説明する。制御部９２は、自転車用制御装置９０の電源がオンになっている間、所定周期ごとに切替駆動制御を実行する。自転車用制御装置９０の電源がオフになると、切替駆動制御は停止される。
【００７６】
制御部９２は、ステップＳ４１において、現在のモードが第１のモードか否かを判定する。制御部９２は、第１のモードではないと判定した場合、処理を終了し、所定周期後に再びステップＳ４１からの処理を繰り返す。制御部９２は、ステップＳ４１において、第１のモードであると判定した場合、ステップＳ４２に移行する。
【００７７】
制御部９２は、ステップＳ４２において、モータ５４の駆動操作が行われたか否かを判定する。制御部９２は、ステップＳ４２においてモータ５４の駆動操作が行われていないと判定した場合、処理終了して所定周期後に再びステップＳ４１からの処理を開始する。制御部９２は、ステップＳ４２においてモータ５４の駆動操作が行われたと判定した場合、ステップＳ４３に移行し、第１のモードから第２のモードに切り替え、ステップＳ４４に移行する。制御部９２は、操作装置５８の第１のスイッチ７４または第２のスイッチ７６が所定時間以上操作されるか、または、第３のスイッチが操作されると、モータ５４の駆動操作が行われたと判定する。制御部９２は、ステップＳ４４において人力駆動力ＴＡが入力されていないかを判定する。制御部９２は、ステップＳ４４において、人力駆動力ＴＡが入力されていると判定した場合、モータ５４および変速機５２を制御せずにステップＳ４８に移行する。制御部９２は、ステップＳ４４において、人力駆動力ＴＡが入力されていないと判定した場合、ステップＳ４５においてモータ５４を駆動し、ステップＳ４６に移行する。
【００７８】
制御部９２は、ステップＳ４６において、比率Ｒが第１の比率Ｒ１よりも大きいか否かを判定する。制御部９２は、ステップＳ４６において比率Ｒが第１の比率Ｒ１以下と判定した場合、変速機５２を制御せずにステップＳ４８に移行する。制御部９２は、ステップＳ４６において、比率Ｒが第１の比率Ｒ１よりも大きいと判定した場合、ステップＳ４７に移行する。制御部９２は、ステップＳ４７において、比率Ｒが第１の比率Ｒ１以下になるように変速機５２を制御し、ステップＳ４８に移行する。
【００７９】
制御部９２は、ステップＳ４８において、モータ５４の停止操作が行われたか否かを判定する。制御部９２は、所定時間以上操作されている第１のスイッチ７４または第２のスイッチ７６の操作が解除されるか、または、第３のスイッチの操作が解除されると、モータ５４の停止操作が行われたと判定する。制御部９２は、モータ５４の停止操作が行われていないと判定した場合、ステップＳ４４〜Ｓ４７の処理を再び実行する。すなわち、制御部９２は、モータ５４の停止操作が行われるまで、人力駆動力ＴＡに応じたモータ５４の駆動を継続する。
【００８０】
制御部９２は、ステップＳ４８において、モータ５４の停止操作が行われたと判定した場合、ステップＳ４９に移行して第２のモードから第１のモードに切り替え、ステップＳ５０に移行する。制御部９２は、ステップＳ５０において、比率Ｒが第２の比率Ｒ２よりも大きいか否かを判定する。制御部９２は、比率Ｒが第２の比率Ｒ２以下と判定した場合、処理を終了して所定周期後に再びステップＳ４１からの処理を開始する。制御部９２は、比率Ｒが第２の比率Ｒ２よりも大きいと判定した場合、ステップＳ５１において比率Ｒが第２の比率Ｒ２以下になるように変速機５２を制御し、所定周期後に再びステップＳ４１からの処理を開始する。第４の実施形態では、どのアシストモードからでも、すぐに第２のモードに移行して、モータ５４を駆動することができる。第４の実施形態の切替駆動制御において、ステップＳ４４を省略してもよいし、ステップＳ４６，Ｓ４７およびステップＳ５０，Ｓ５１の一方を省略してもよい。
【００８１】
（第５の実施形態）
図３、図１１、および、図１２を参照して、第５の実施形態の自転車用制御装置９０について説明する。第５の実施形態の自転車用制御装置９０と、第１の実施形態の自転車用制御装置９０とは、制御部９２が実行する処理が異なり、共通する部分について第１の実施形態と共通する部分については、第１の実施形態と同一の符号を付して、共通する部分についての説明を省略する。第５の実施形態では、第１の実施形態の駆動制御のステップＳ２６，Ｓ２７（図６参照）の処理が、切替制御において実行される。
【００８２】
制御部９２は、第２のモードから第１のモードに切り替えるときに比率Ｒが小さくなるように変速機５２を制御する。
【００８３】
図１１を参照して、切替制御について説明する。
第５の実施形態のモータ５４の切替制御のステップＳ１１、Ｓ１２、Ｓ１３、Ｓ１４、Ｓ１５、Ｓ１６、および、Ｓ１７は、図５に示す第１の実施形態のモータ５４の切替制御のステップＳ１１、Ｓ１２、Ｓ１３、Ｓ１４、Ｓ１５、Ｓ１６、および、Ｓ１７とそれぞれ同一の処理であり、同一の順序で実行される。
【００８４】
制御部９２は、ステップＳ１７において、第１のモードに切り替えた場合、ステップＳ２６に移行し、比率Ｒが第２の比率Ｒ２よりも大きいか否かを判定する。制御部９２は、比率Ｒが第２の比率Ｒ２以下と判定した場合、処理を終了して所定周期後に再びステップＳ１１からの処理を開始する。制御部９２は、比率Ｒが第２の比率Ｒ２よりも大きいと判定した場合、ステップＳ２７において比率Ｒが第２の比率Ｒ２以下になるように変速機５２を制御し、所定周期後に再びステップＳ１１からの処理を開始する。
【００８５】
図１２を参照して、駆動制御について説明する。
第５の実施形態の駆動制御のステップＳ２１、Ｓ２２、Ｓ２３、Ｓ２４、および、Ｓ２５は、図６に示す第１の実施形態の駆動制御のステップＳ２１、Ｓ２２、Ｓ２３、Ｓ２４、および、Ｓ２５とそれぞれ同一の処理であり、同一の順序で実行される。制御部９２は、ステップＳ２５においてモータ５４の停止操作が行われたと判定した場合、処理を終了し、所定周期後に再びステップＳ２１からの処理を開始する。第５の実施形態の切替制御において、ステップＳ１４およびＳ１５を省略してもよい。
【００８６】
（第６の実施形態）
図３および図１３を参照して、第６の実施形態の自転車用制御装置９０について説明する。第６の実施形態の自転車用制御装置９０と、第２の実施形態の自転車用制御装置９０とは、制御部９２が実行する処理が異なるのみであり、第２の実施形態と共通する部分については、第２の実施形態と同一の符号を付して、共通する部分についての説明を省略する。第６の実施形態は、第２のモードにおいて比率Ｒを変更するタイミングが第２の実施形態と異なっている。
【００８７】
制御部９２は、第２のモードにおいて車速Ｖに応じて変速機５２を制御する。制御部９２は、第２のモードにおいて車速Ｖが所定の車速ＶＸ以下のとき、比率Ｒが大きくなるように変速機５２を制御する。
【００８８】
図１３を参照して、第２のモードにおけるモータ５４の駆動制御について説明する。
第６の実施形態の駆動制御のステップＳ２１、Ｓ２２、Ｓ２３、Ｓ２４、Ｓ２５、Ｓ２６、および、Ｓ２７は、図８に示す第２の実施形態の駆動制御のステップＳ２１、Ｓ２２、Ｓ２３、Ｓ２４、Ｓ２５、Ｓ２６、および、Ｓ２７とそれぞれ同一の処理および順序で実行される。
【００８９】
制御部９２は、ステップＳ２４において、モータ５４を駆動させた場合、ステップＳ７１において、車速Ｖが所定の車速ＶＸ以下か否かを判定する。制御部９２は、車速Ｖが所定の車速ＶＸより大きいと判定した場合、処理を終了して所定周期後に再びステップＳ２１からの処理を開始する。制御部９２は、ステップＳ７１において、車速Ｖが所定の車速ＶＸ以下と判定した場合、ステップＳ７２に移行する。制御部９２は、ステップＳ７２において、比率Ｒが大きくなるように変速機５２を制御する。制御部９２は、現在の比率Ｒが最大の比率Ｒの場合、現在の比率Ｒを維持する。制御部９２は、ステップＳ７２の処理を実行した後、処理を終了して所定周期後に再びステップＳ２１からの処理を開始する。所定の車速ＶＸは、例えば時速１ｋｍに設定される。押し歩きのときの自転車１０の車速Ｖが所定の車速ＶＸ以下になると、比率Ｒが大きくなるので、押し歩きのときの１０の車速Ｖが遅くなり過ぎてしまうことを抑制することができる。
【００９０】
（第７の実施形態）
図３および図１４を参照して、第７の実施形態の自転車用制御装置９０について説明する。第７の実施形態の自転車用制御装置９０と、第２の実施形態の自転車用制御装置９０とは、制御部９２が実行する処理が異なるのみであり、第２の実施形態と共通する部分については、第２の実施形態と同一の符号を付して、共通する部分についての説明を省略する。第７の実施形態は、第２のモードにおいて比率Ｒを変更する条件が第２の実施形態と異なっている。
【００９１】
制御部９２は、第２のモードにおいてモータ５４を駆動しているときに、車輪１４のスリップが検出されると、比率Ｒが大きくなるように変速機５２を制御する。制御部９２は、第２のモードにおいてモータ５４を駆動しているときに、車輪１４のスリップが検出されると、モータ５４の出力トルクＴＭを低下させる。
【００９２】
図１４を参照して、第２のモードにおける駆動制御について説明する。
第７の実施形態の駆動制御のステップＳ２１、Ｓ２２、Ｓ２３、Ｓ２４、Ｓ２５、Ｓ２６、および、Ｓ２７は、図８に示す第２の実施形態の駆動制御のステップＳ２１、Ｓ２２、Ｓ２３、Ｓ２４、Ｓ２５、Ｓ２６、および、Ｓ２７と同一の処理であり、同一の順序で実行される。
【００９３】
制御部９２は、ステップＳ２４において、モータ５４を駆動させた場合、ステップＳ８１において、車輪１４のスリップが検出されたか否かを判定する。一例では、制御部９２は、モータ５４の回転速度Ｎ、車輪１４の回転速度、または、伝達経路Ｌに含まれる回転体の回転速度Ｎが急激に上昇したと判定した場合、車輪１４のスリップが検出されたと判定する。制御部９２は、車輪１４のスリップを検出していないと判定した場合、処理を終了して所定周期後に再びステップＳ２１からの処理を開始する。
【００９４】
制御部９２は、ステップＳ８１において、車輪１４のスリップを検出したと判定した場合、ステップＳ８２に移行する。制御部９２は、ステップＳ８２において、比率Ｒが大きくなるように変速機５２を制御し、ステップＳ８３に移行する。制御部９２は、現在の比率Ｒが最大の比率Ｒの場合、現在の比率Ｒを維持する。制御部９２は、ステップＳ８３において、モータ５４の出力トルクＴＭを低下させる。制御部９２は、ステップＳ８３の処理を実行した後、所定周期後に再びステップＳ２１からの処理を開始する。
【００９５】
第６の実施形態の駆動制御において、ステップＳ８２およびステップＳ８３の一方を省略してもよいし、ステップＳ８２およびステップＳ２５〜Ｓ２７を省略してもよいし、ステップＳ８３およびステップＳ２５〜Ｓ２７を省略してもよいし、ステップＳ２５〜Ｓ２７を省略してもよい。
【００９６】
（第８の実施形態）
図３および図１５を参照して、第８の実施形態の自転車用制御装置９０について説明する。第８の実施形態の自転車用制御装置９０と、第１の実施形態の自転車用制御装置９０とは、制御部９２が実行する処理が異なるのみであり、第１の実施形態と共通する部分については、第１の実施形態と同一の符号を付して、共通する部分についての説明を省略する。第８の実施形態は、切替制御において、第２のモードに切り替えた場合に比率Ｒを大きくする。制御部９２は、第１のモードから第２のモードに切り替えるときに比率Ｒが大きくなるように変速機５２を制御する。
【００９７】
図１５を参照して、切替制御について説明する。
第８の実施形態の切替制御のステップＳ１１、Ｓ１２、Ｓ１３、Ｓ１６、および、Ｓ１７は、図５に示す第１の実施形態のモータ５４の切替制御のステップＳ１１、Ｓ１２、Ｓ１３、Ｓ１６、および、Ｓ１７のそれぞれと同一の処理であり、同一の順序で実行される。
【００９８】
制御部９２は、ステップＳ１３において、第２のモードに切り替えた場合、ステップＳ９１に移行し、比率Ｒが第３の比率Ｒ３未満か否かを判定する。制御部９２は、比率Ｒが第３の比率Ｒ３以上と判定した場合、処理を終了して所定周期後に再びステップＳ１１からの処理を開始する。制御部９２は、ステップＳ９１において、比率Ｒが第３の比率Ｒ３未満と判定した場合、ステップＳ９２に移行する。制御部９２は、ステップＳ９２において、比率Ｒが第３の比率Ｒ３以上になるように変速機５２を制御し、所定周期後に再びステップＳ１１からの処理を開始する。好ましくは、制御部９２は、ステップＳ９２において比率Ｒを第３の比率Ｒ３に変速機５２を制御する。第３の比率Ｒ３が変速機５２によって実現可能な最大の比率Ｒではない場合は、制御部９２は、比率Ｒを第３の比率Ｒ３よりも大きくしてもよい。
【００９９】
（第９の実施形態）
図３および図１６を参照して、第９の実施形態の自転車用制御装置９０について説明する。第９の実施形態の自転車用制御装置９０と、第２の実施形態の自転車用制御装置９０とは、制御部９２が実行する処理が異なるのみであり、第２の実施形態と共通する部分については、第２の実施形態と同一の符号を付して、共通する部分についての説明を省略する。
【０１００】
制御部９２は、第２のモードにおいて操作装置５８にモータ５４を駆動するための操作が行われると、モータ５４を駆動させるとともに比率Ｒが大きくなるように変速機５２を制御する。
【０１０１】
図１６を参照して、切駆動制御について説明する。
第９の実施形態の駆動制御のステップＳ２１、Ｓ２２、Ｓ２３、Ｓ２４、Ｓ２５、Ｓ２６、および、Ｓ２７は、図８に示す第２の実施形態の駆動制御のステップＳ２１、Ｓ２２、Ｓ２３、Ｓ２４、Ｓ２５、Ｓ２６、および、Ｓ２７のそれぞれと同一の処理であり、同一の順序で実行される。
【０１０２】
制御部９２は、ステップＳ２３において、人力駆動力ＴＡが入力されていないと判定した場合、ステップＳ２４においてモータ５４を駆動し、ステップＳ９１に移行する。制御部９２は、ステップＳ９１において比率Ｒが第３の比率Ｒ３未満か否かを判定する。制御部９２は、比率Ｒが第３の比率Ｒ３以上と判定した場合、処理を終了して所定周期後に再びステップＳ２１からの処理を開始する。制御部９２は、比率Ｒが第３の比率Ｒ３未満と判定した場合、ステップＳ９２において比率Ｒが第３の比率Ｒ３以上になるように変速機５２を制御し、処理を終了して所定周期後に再びステップＳ２１からの処理を開始する。第９の実施形態の駆動制御において、ステップＳ９１，Ｓ９２およびステップＳ２５〜Ｓ２７の一方を省略してもよい。
【０１０３】
（第１０の実施形態）
図３および図１７を参照して、第１０の実施形態の自転車用制御装置９０について説明する。第１０の実施形態の自転車用制御装置９０と、第４の実施形態の自転車用制御装置９０とは、制御部９２が実行する処理が異なるのみであり、第４の実施形態と共通する部分については、第４の実施形態と同一の符号を付して、共通する部分についての説明を省略する。
【０１０４】
制御部９２は、第１のモードにおいて操作装置５８にモータ５４を駆動するための操作が行われると、第１のモードから第２のモードに切り替えてモータ５４を駆動させるとともに比率Ｒが大きくなるように変速機５２を制御する。
【０１０５】
第１０の実施形態の切替駆動制御は、図１０に示す第４の実施形態の切替駆動制御のステップＳ４６に代えてステップＳ９１を実行し、ステップＳ４７に代えてステップＳ９２を実行する。第１０の実施形態の切替駆動制御のステップＳ４１、Ｓ４２、Ｓ４３、Ｓ４４、Ｓ４５、Ｓ４８、Ｓ４９、Ｓ５０、および、Ｓ５１は、図１１に示す第４の実施形態の切替駆動制御のステップＳ４１、Ｓ４２、Ｓ４３、Ｓ４４、Ｓ４５、Ｓ４８、Ｓ４９、Ｓ５０、および、Ｓ５１のそれぞれと同一の処理であり、同一の順序で実行される。
【０１０６】
制御部９２は、ステップＳ４５においてモータ５４を駆動した場合、ステップＳ９１に移行する。制御部９２は、ステップＳ９１において比率Ｒが第３の比率Ｒ３未満か否かを判定する。制御部９２は、比率Ｒが第３の比率Ｒ３以上と判定した場合、ステップＳ４８に移行する。制御部９２は、比率Ｒが第３の比率Ｒ３未満と判定した場合、ステップＳ９２において比率Ｒが第３の比率Ｒ３以上になるように変速機５２を制御し、ステップＳ４８に移行する。
【０１０７】
（変形例）
上記各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および自転車用制御システム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および自転車用制御システムは、例えば以下に示される上記各実施形態の変形例、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。
【０１０８】
・第３の実施形態の図９に示す駆動制御のステップＳ３１を以下のように変更することもできる。すなわち、制御部９２は、モータ５４の出力トルクＴＭがクランプしたか否かを判定する。制御部９２は、モータ５４の出力トルクＴＭがクランプしたと判定した場合、ステップＳ１４に移行し、モータ５４の出力トルクＴＭがクランプしていないと判定した場合、処理を終了し、所定周期後に再びステップＳ１１からの処理を開始する。
【０１０９】
・第３の実施形態の図９に示す駆動制御を、図１８に示す駆動制御に変更することもできる。制御部９２は、人力駆動力ＴＡに応じてモータ５４を制御する第１のモードと、自転車の押し歩きをアシストするようにモータ５４を駆動可能な第２のモードとを切り替え可能である。制御部９２は、第２のモードにおいて車速Ｖに応じてモータ５４の回転速度Ｎを制御する。具体的には、制御部９２は、図９のステップＳ３２の処理に代えて、図１８のステップＳ１００の処理を実行する。制御部９２は、ステップＳ１５において、車速Ｖが第１の速度Ｖ１以下になるように変速機５２を制御した後、ステップＳ１００に移行する。制御部９２は、ステップＳ１００において、車速Ｖに応じてモータ５４の回転速度Ｎを制御する。具体的には、車速Ｖが小さくなるほど、モータ５４の回転速度Ｎを大きくする。
【０１１０】
・第１〜第５の実施形態において第１のモードと第２のモードとを切り替えるとき、または、第２のモードにおいて第１の所定の比率ＲＡになるように変速機５２を制御することもできる。具体的には、第１〜第３および第５の実施形態のステップＳ１４、または、第４実施形態のステップＳ４６を省略する。この場合、制御部９２は、第１〜第３および第５の実施形態のステップＳ１５または第４実施形態のステップＳ４６の処理に代えて、予め記憶部９４に記憶される第１の所定の比率ＲＡになるように変速機５２を制御する処理を行う。
【０１１１】
・各実施形態において第１のモードと第２のモードとを切り替えるとき、または、第１のモードにおいて第２の所定の比率ＲＢになるように変速機５２を制御することもできる。具体的には、第１〜第３および第５の実施形態のステップＳ２６、または、第４実施形態のステップＳ５０を省略する。この場合、制御部９２は、第１〜第３および第５の実施形態のステップＳ２７または第４実施形態のステップＳ５１の処理に代えて、予め記憶部９４に記憶される第２の所定の比率ＲＢになるように変速機５２を制御する処理を行う。
【０１１２】
・第８〜第１０の実施形態において第１のモードと第２のモードとを切り替えるとき、または、第２のモードにおいて第３の所定の比率ＲＣになるように変速機５２を制御することもできる。具体的には、第８〜第１０の実施形態のステップＳ９１を省略する。この場合、制御部９２は、第８〜第１０の実施形態のステップＳ９２の処理に代えて、予め記憶部９４に記憶される第３の所定の比率ＲＣになるように変速機５２を制御する処理を行う。
【０１１３】
・第７の実施形態の図１４に示す駆動処理のステップＳ８１において、車輪１４のスリップが検出された場合、制御部９２は、電動ブレーキによる自転車１０の制動、および、モータ５４の制動の少なくとも一方をさらに実行することもできる。
【０１１４】
・各実施形態において、図１９に示すように、変速機５２は、外装変速機（ディレーラ）を含んでもよい。変速機５２は、複数のフロント回転体３２または複数のリア回転体３４の間でチェーン３６を掛け替えることによって、クランク軸３８に入力された回転を変速させて車輪１４に伝達させる。変速機５２は、フロントディレーラ５２Ｆおよびリアディレーラ５２Ｒの少なくとも一方を含む。フロントディレーラ５２Ｆは、複数のフロント回転体３２の間でチェーン３６（図１参照）を掛け替える。リアディレーラ５２Ｒは、複数のリア回転体３４の間でチェーン３６を掛け替える。変速機５２がディレーラを含む場合、変速動作は回転体３２，３４間におけるチェーン３６の掛け替えの動作を含む。変速機５２は、内装変速機およびディレーラの両方を含んでいてもよい。
【０１１５】
・各実施形態において、制御部９２は、自転車１０の状態または走行環境に応じて変速機５２を動作させることもできる。例えば、制御部９２は、クランク２６の回転速度Ｎに応じて変速機５２を動作させる。
【０１１６】
・操作装置５８に、第１のスイッチ７４および第２のスイッチ７６とは別に、または、第１のスイッチ７４および第２のスイッチ７６に代えて、第１のモードから第２のモードに切り替える切替スイッチを設けることもできる。この場合、切替スイッチを押すことによって、制御部９２が第１のモードと第２のモードとを切り替える。
【０１１７】
・制御部９２は、第２のモードにおいて待機モードの状態で第２のスイッチ７６が操作されると、駆動モードに切り替え、駆動モードの状態で第２のスイッチ７６が操作されると、待機モードに切り替えるようにすることもできる。この場合、押し歩きをアシストするモータ５４を駆動させるために第２のスイッチ７６を押し続ける必要がない。
【符号の説明】
【０１１８】
１０…自転車、１４…車輪、２６…クランク、５０…自転車用制御システム、５２…変速機、５４…モータ、５６…クラッチ、５８…操作装置、９０…自転車用制御装置、９２…制御部。
【図１】
2018070000.tif 000003
【図２】
2018070000.tif 000004
【図３】
2018070000.tif 000005
【図４】
2018070000.tif 000006
【図５】
2018070000.tif 000007
【図６】
2018070000.tif 000008
【図７】
2018070000.tif 000009
【図８】
2018070000.tif 000010
【図９】
2018070000.tif 000011
【図１０】
2018070000.tif 000012
【図１１】
2018070000.tif 000013
【図１２】
2018070000.tif 000014
【図１３】
2018070000.tif 000015
【図１４】
2018070000.tif 000016
【図１５】
2018070000.tif 000017
【図１６】
2018070000.tif 000018
【図１７】
2018070000.tif 000019
【図１８】
2018070000.tif 000020
【図１９】
2018070000.tif 000021
【手続補正書】
【提出日】平成29年10月16日(2017.10.16)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３５】
図３に示されるとおり、変速機５２およびアクチュエータ７０は、変速装置Ｓを構成する。変速機５２は、クランク２６の回転速度Ｎに対する車輪１４の回転速度の比率Ｒを変更可能である。変速機５２は、比率Ｒを段階的に変更可能である。一例では、変速機５２は、クランク軸３８に入力された回転を変速して車輪１４に伝達する。変速機５２は、内装変速機を含む。内装変速機は、車輪１４の車軸１４Ａ（図１参照）のハブに設けられる。アクチュエータ７０は、電動モータである。変速機５２は、アクチュエータ７０が駆動されることにより、変速動作を行って比率Ｒを段階的に変更する。変速動作は変速機５２の内部の遊星歯車機構を構成する歯車の連結状態を変更する動作を含む。内装変速機は、遊星歯車機構に代えて、ＣＶＴ（Continuously Variable Transmission）機構を含んでいてもよい。一例では、ＣＶＴ機構は、入力体、出力体、および、伝達体を含む遊星機構によって構成され、伝達体が回転させられることによって比率Ｒが連続的に変更される。
変速操作部５７は、ライダーが操作可能である。変速操作部５７は、自転車１０のハンドルバー２４に取り付けられる。変速操作部５７は、自転車用制御装置９０の制御部９２と通信可能である。変速操作部５７は、制御部９２と有線または無線によって通信可能に接続されている。変速操作部５７は、たとえばＰＬＣ（Power Line Communication）によって制御部９２と通信可能である。ライダーによって変速操作部５７が操作されることによって、変速操作部５７は、制御部９２に出力信号を送信する。出力信号は、自転車１０の比率Ｒを大きくするシフトアップ信号、または、自転車１０の比率Ｒを小さくするシフトダウン信号を含む。変速操作部は、たとえば操作部材と、操作部材の動きを検出するセンサと、センサの出力信号に応じて、制御部９２と通信を行う電気回路（いずれも図示略）とを含む。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３７】
図２に示されるとおり、モータ５４は、出力部３０にモータ５４の出力トルクＴＭを伝達する。モータ５４とクランク軸３８との間の動力伝達経路には、クランク軸３８を自転車１０が前進する方向に回転させた場合にクランク２６の回転力によってモータ５４が回転しないようにクラッチ５６が設けられる。アシスト装置Ａは、モータ５４および駆動回路６８以外の構成を含んでいてもよく、例えばモータ５４の回転を減速して出力する減速機を含んでいてもよい。一例では、クラッチ５６は、クランク２６と出力部３０との間に設けられる。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３９】
図４に示されるとおり、操作装置５８は、ハンドルバー２４に取り付けられる。操作装置５８は、自転車用制御装置９０の制御部９２（図３参照）と有線または無線によって通信可能に接続されている。操作装置５８は、たとえばＰＬＣによって制御部９２と通信可能である。操作装置５８は、第１のスイッチ７４、第２のスイッチ７６、および、表示部７８を含む。操作装置５８は、第１のスイッチ７４が操作されたとき、第１の信号を制御部９２に送信する。操作装置５８は、第２のスイッチ７６が操作されたとき、第２の信号を制御部９２に送信する。表示部７８は、モータ５４の動作モードを表示する。動作モードは、第１のモードおよび第２のモードを含む。表示部７８は、操作装置５８から独立して設けられてもよく、省略されてもよい。第１のスイッチ７４および第２のスイッチ７６は、たとえば押しボタン式のスイッチをそれぞれ含む。第１のスイッチ７４および第２のスイッチ７６は、操作者が操作可能であればいずれの形態であってもよい。例えば、第１のスイッチ７４および第２のスイッチ７６の少なくとも一方をレバーに変更することもできる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７７】
制御部９２は、ステップＳ４２において、モータ５４の駆動操作が行われたか否かを判定する。制御部９２は、ステップＳ４２においてモータ５４の駆動操作が行われていないと判定した場合、処理を終了して所定周期後に再びステップＳ４１からの処理を開始する。制御部９２は、ステップＳ４２においてモータ５４の駆動操作が行われたと判定した場合、ステップＳ４３に移行し、第１のモードから第２のモードに切り替え、ステップＳ４４に移行する。制御部９２は、操作装置５８の第１のスイッチ７４または第２のスイッチ７６が所定時間以上操作されるか、または、第３のスイッチが操作されると、モータ５４の駆動操作が行われたと判定する。制御部９２は、ステップＳ４４において人力駆動力ＴＡが入力されていないかを判定する。制御部９２は、ステップＳ４４において、人力駆動力ＴＡが入力されていると判定した場合、モータ５４および変速機５２を制御せずにステップＳ４８に移行する。制御部９２は、ステップＳ４４において、人力駆動力ＴＡが入力されていないと判定した場合、ステップＳ４５においてモータ５４を駆動し、ステップＳ４６に移行する。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８９】
制御部９２は、ステップＳ２４において、モータ５４を駆動させた場合、ステップＳ７１において、車速Ｖが所定の車速ＶＸ以下か否かを判定する。制御部９２は、車速Ｖが所定の車速ＶＸより大きいと判定した場合、処理を終了して所定周期後に再びステップＳ２１からの処理を開始する。制御部９２は、ステップＳ７１において、車速Ｖが所定の車速ＶＸ以下と判定した場合、ステップＳ７２に移行する。制御部９２は、ステップＳ７２において、比率Ｒが大きくなるように変速機５２を制御する。制御部９２は、現在の比率Ｒが最大の比率Ｒの場合、現在の比率Ｒを維持する。制御部９２は、ステップＳ７２の処理を実行した後、処理を終了して所定周期後に再びステップＳ２１からの処理を開始する。所定の車速ＶＸは、例えば時速１ｋｍに設定される。押し歩きのときの自転車１０の車速Ｖが所定の車速ＶＸ以下になると、比率Ｒが大きくなるので、押し歩きのときの自転車１０の車速Ｖが遅くなり過ぎてしまうことを抑制することができる。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９８】
制御部９２は、ステップＳ１３において、第２のモードに切り替えた場合、ステップＳ９１に移行し、比率Ｒが第３の比率Ｒ３未満か否かを判定する。制御部９２は、比率Ｒが第３の比率Ｒ３以上と判定した場合、処理を終了して所定周期後に再びステップＳ１１からの処理を開始する。制御部９２は、ステップＳ９１において、比率Ｒが第３の比率Ｒ３未満と判定した場合、ステップＳ９２に移行する。制御部９２は、ステップＳ９２において、比率Ｒが第３の比率Ｒ３以上になるように変速機５２を制御し、所定周期後に再びステップＳ１１からの処理を開始する。好ましくは、制御部９２は、ステップＳ９２において比率Ｒを第３の比率Ｒ３になるように変速機５２を制御する。第３の比率Ｒ３が変速機５２によって実現可能な最大の比率Ｒではない場合は、制御部９２は、比率Ｒを第３の比率Ｒ３よりも大きくしてもよい。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１０１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１０１】
図１６を参照して、駆動制御について説明する。
第９の実施形態の駆動制御のステップＳ２１、Ｓ２２、Ｓ２３、Ｓ２４、Ｓ２５、Ｓ２６、および、Ｓ２７は、図８に示す第２の実施形態の駆動制御のステップＳ２１、Ｓ２２、Ｓ２３、Ｓ２４、Ｓ２５、Ｓ２６、および、Ｓ２７のそれぞれと同一の処理であり、同一の順序で実行される。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１０５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１０５】
第１０の実施形態の切替駆動制御は、図１０に示す第４の実施形態の切替駆動制御のステップＳ４６に代えてステップＳ９１を実行し、ステップＳ４７に代えてステップＳ９２を実行する。第１０の実施形態の切替駆動制御のステップＳ４１、Ｓ４２、Ｓ４３、Ｓ４４、Ｓ４５、Ｓ４８、Ｓ４９、Ｓ５０、および、Ｓ５１は、図１０に示す第４の実施形態の切替駆動制御のステップＳ４１、Ｓ４２、Ｓ４３、Ｓ４４、Ｓ４５、Ｓ４８、Ｓ４９、Ｓ５０、および、Ｓ５１のそれぞれと同一の処理であり、同一の順序で実行される。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１０８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１０８】
・第３の実施形態の図９に示す駆動制御のステップＳ３１を以下のように変更することもできる。すなわち、制御部９２は、モータ５４の出力トルクＴＭがクランプしたか否かを判定する。制御部９２は、モータ５４の出力トルクＴＭがクランプしたと判定した場合、ステップＳ１４に移行し、モータ５４の出力トルクＴＭがクランプしていないと判定した場合、処理を終了し、所定周期後に再びステップＳ２１からの処理を開始する。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１１０】
・第１〜第５の実施形態において第１のモードと第２のモードとを切り替えるとき、または、第２のモードにおいて第１の所定の比率ＲＡになるように変速機５２を制御することもできる。具体的には、第１〜第３および第５の実施形態のステップＳ１４、または、第４実施形態のステップＳ４７を省略する。この場合、制御部９２は、第１〜第３および第５の実施形態のステップＳ１５または第４実施形態のステップＳ４６の処理に代えて、予め記憶部９４に記憶される第１の所定の比率ＲＡになるように変速機５２を制御する処理を行う。