(57)【要約】【課題】電装品の動作状態に応じて、電装品を適切に制御することができるシステムを提供することにある。【解決手段】  本電装品制御システムは、人力による駆動をモータにより補助する電動自転車に搭載可能な複数の電装品２０を制御するためのシステムである。本電装品制御システムでは、複数の電装品２０の動作状態に基づいて、３つ以上の動作モードの中からある動作モードが選択される。そして、選択された動作モードで動作する電装品２０が、制御部１２によって制御される。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
人力による駆動をモータにより補助する電動自転車に搭載可能な複数の電装品を制御するための自転車用の電装品制御システムであって、
複数の前記電装品の動作状態に基づいて、３つ以上の動作モードの中から動作モードを選択し、選択した前記動作モードで動作する電装品を制御する制御部、
を備える自転車用の電装品制御システム。
【請求項２】
前記各電装品と通信を行う通信部、
をさらに備え、
前記制御部は、前記通信部による通信結果に基づいて、前記電装品の動作状態を判断する、
請求項１に記載の自転車用の電装品制御システム。
【請求項３】
前記制御部は、３つ以上の動作モードそれぞれで動作する電装品の動作形態と、複数の前記電装品の動作状態とを比較することによって、３つ以上の動作モードの中から、複数の電装品の動作状態に対応する電装品の動作形態で動作する前記動作モードを、選択する、
請求項１又は２に記載の自転車用の電装品制御システム。
【請求項４】
前記電装品の動作形態が、前記各動作モードにおける前記電装品の重要度に応じて、設定される、
請求項３に記載の自転車用の電装品制御システム。
【請求項５】
３つ以上の前記動作モードは、人力による駆動を補助するモータの動作が異なる複数のアシストモードを含む、
請求項１から４のいずれか１つに記載の自転車用の電装品制御システム。
【請求項６】
前記各動作モードには、前記動作モードを切り換えるための所定の順番が、設定され、
前記制御部は、所定の前記順番に基づいて、前記動作モードを切り換えて選択する、
請求項１から５のいずれか１つに記載の自転車用の電装品制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自転車用の電装品制御システム、特に、人力による駆動をモータにより補助する電動自転車に搭載可能な複数の電装品を制御するための自転車用の電装品制御システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
自転車において、人力による駆動力を電動モータにより補助するアシスト自転車が、従来から知られている（たとえば、特許文献１参照）。このような従来のアシスト自転車では、搭乗者がアシストモードを選択すると、搭乗者の駆動力が電動モータにより補助される。一方で、搭乗者が回生充電モードを選択すると、電動モータから得られる電力を、バッテリに供給することによって、バッテリが回生充電される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−３０４２８３
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来のアシスト自転車では、バッテリの充電量が不足し主電源がオフになったり、一部の電装品が正常に動作しなくなったりした場合に、全ての電装品の動作を停止することが多い。一部の電装品が正常に動作していないだけで、全ての電装品の動作を停止してしまうと、アシスト自転車のメリットを全く生かすことができなくなってしまうおそれがある。また、一部の電装品が正常に動作しなくなった場合に、正常に動作していない電装品を含む全ての電装品を、継続して動作させる場合には、正常に動作している電装品に不具合が生じるおそれがある。
【０００５】
本発明の課題は、電装品の動作状態に応じて、電装品を適切に制御することができるシステムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
発明１に係る自転車用の電装品制御システムは、人力による駆動をモータにより補助する電動自転車に搭載可能な複数の電装品を制御するためのシステムである。
【０００７】
電装品制御システムは、複数の電装品の動作状態に基づいて、３つ以上の動作モードの中から動作モードを選択し、選択した動作モードで動作する電装品を制御する制御部を、備えている。
【０００８】
この場合、まず、制御部が、複数の電装品の動作状態に基づいて、３つ以上の動作モードの中から動作モードを選択する。たとえば、電動自転車が、第１動作モード、第２動作モード、および第３動作モードで動作する場合、電動自転車が第１動作モードで動作中であれば、制御部は、複数の電装品の動作状態に基づいて、第２動作モード又は第３動作モードを、電動自転車の動作モードとして選択する。同様に、電動自転車が第２動作モード又は第３動作モードで動作中であれば、制御部は、複数の電装品の動作状態に基づいて、動作中の動作モードを除いた他の動作モードを、電動自転車の動作モードとして選択する。ここで制御部が選択する動作モードは、電装品の動作状態に対応した動作モードである。
【０００９】
このように、本発明では、複数の電装品の動作状態に基づいて、３つ以上の動作モードの中から、電装品の動作状態に対応した動作モードが選択される。そして、ここで選択された動作モードで電動自転車を動作させることによって、電装品の動作状態に応じて、電装品を適切に制御することができる。
【００１０】
発明２に係る自転車用の電装品制御システムは、発明１に記載のシステムにおいて、各電装品と通信を行う通信部を、さらに備えている。ここでは、制御部が、通信部による通信結果に基づいて、電装品の動作状態を判断する。
【００１１】
この場合、通信部が各電装品と通信を行い、この通信結果に基づいて、制御部が電装品の動作状態を判断する。たとえば、通信部と電装品との間の通信の有無によって、制御部は、電装品の動作状態を判断する。これにより、電装品の動作状態を、適切に判断することができる。
【００１２】
発明３に係る自転車用の電装品制御システムでは、発明１又は２に記載のシステムにおいて、制御部が、３つ以上の動作モードそれぞれで動作する電装品の動作形態と、複数の電装品の動作状態とを比較することによって、３つ以上の動作モードの中から、複数の電装品の動作状態に対応する電装品の動作形態で動作する動作モードを、選択する。
【００１３】
この場合、制御部は、３つ以上の動作モードそれぞれで動作する電装品の動作形態、すなわち各動作モードにおいて動作することが要求される電装品を定義するための電装品の動作形態と、複数の電装品の動作状態とを比較する。そして、制御部は、複数の電装品の動作状態に対応する動作形態で動作する動作モードを、選択する。これにより、複数の電装品の動作状態に基づいて、適切な動作モードを選択することができる。
【００１４】
発明４に係る自転車用の電装品制御システムでは、発明３に記載のシステムにおいて、電装品の動作形態が、各動作モードにおける電装品の重要度に応じて、設定される。
【００１５】
この場合、各動作モードにおける電装品の重要度、すなわち各動作モードにおいて動作することを要求される電装品の重要度に応じて、電装品の動作形態が設定されるので、電装品の重要度が高い電装品ほど、各動作モードにおいて動作するように、制御することができる。
【００１６】
発明５に係る自転車用の電装品制御システムでは、発明１から４のいずれか１つに記載のシステムにおいて、３つ以上の動作モードが、人力による駆動を補助するモータの動作が異なる複数のアシストモードを、含んでいる。
【００１７】
この場合、３つ以上の動作モードが、人力による駆動を補助するモータの動作が異なる複数のアシストモードを、含んでいるので、様々なアシストモードで電動自転車が動作する場合であっても、電装品の動作状態に応じて、電装品を適切に制御することができる。
【００１８】
発明６に係る自転車用の電装品制御システムでは、発明１から５のいずれか１つに記載のシステムにおいて、各動作モードに動作モードを切り換えるための所定の順番が、設定される。制御部は、この所定の順番に基づいて、動作モードを切り換えて選択する。
【００１９】
この場合、制御部は、各動作モードに動作モードを切り換えるための所定の順番に基づいて、動作モードを切り換え選択する。たとえば、ある動作モードから他の動作モードへと動作モードを切り換えるときの切換経路が、所定の順番に基づいて設定されているので、動作モードをスムーズ且つ適切に切り換えることができる。また、この設定により、不用な制御を除外することができるので、制御部における処理時の負荷を低減することができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、複数の電装品の動作状態に基づいて、３つ以上の動作モードの中から、電装品の動作状態に対応した動作モードが選択される。そして、選択された動作モードで電動自転車を動作させることによって、電装品の動作状態に応じて、電装品を適切に制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の一実施形態が採用された自転車の右側面図。
【図２】電装品の構成を示すブロック図。
【図３】電装品制御システムの機能ブロック図。
【図４】電装品の動作形態を定義した動作表。
【図５】電装品制御システムのフロー。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
図１に示すように、本発明の一実施形態を採用した自転車は人力よる駆動をモータ内蔵ハブ１０により補助するアシスト自転車である。なお、以下の説明では、自転車の左右は、自転車を後方から見たときに右にあるのを右とし、左にあるのを左と規定している。自転車は、フレーム体１０２及びフロントフォーク１０３を有するフレーム１０１と、ハンドル部１０４と、駆動部１０５と、前輪１０６ｆと、後輪１０６ｒと、フロントブレーキ装置１０７ｆ及びリアブレーキ装置１０７ｒと、前照灯２３と、尾灯２４と、を備えている。フロントフォーク１０３は、フレーム体１０２の前部に斜めの軸回りに揺動自在に装着されている。フロントブレーキ装置１０７ｆ及びリアブレーキ装置１０７ｒは、前輪１０６ｆ及び後輪１０６ｒのリム１２１ｆ及び１２１ｒにそれぞれ接触して制動する。
【００２３】
フレーム１０１には、サドル１１１やハンドル部１０４を含む各部が取り付けられている。駆動部１０５は、フレーム体１０２のハンガー部１２２ａに回転自在に支持されたクランク軸１１６と、クランク軸１１６の両端に固定されたギアクランク１１８ａ及び左クランク（図示せず）と、ギアクランク１１８ａに掛け渡されたチェーン１１９と、後輪１０６ｒのリアハブ１１０に装着されたギア１０９と、リアディレーラ１０８ｒと、を有している。
【００２４】
リアディレーラ１０８ｒは、リアハブ１１０に取り付けられた、ギア１０９のたとえば９枚のスプロケットのいずれかにチェーン１１９を架け渡すものである。リアディレーラ１０８ｒは、電動駆動されるものであり、図２に示すように、変速モータ２０ｒと、現在の変速段を検出する段数センサ２１ｒとを、それぞれ有している。
【００２５】
フレーム体１０２の後上部には、リアキャリア１１２が取り付けられている。リアキャリア１１２には、自転車全体の電装品２０を制御する全体制御部１２及び全体通信部３０を含むリアキャリアユニット１３が装着されている。また、リアキャリアユニット１３には、記憶部３１が装着されている。
【００２６】
リアキャリアユニット１３は、モータ内蔵ハブ１０、全体制御部１２及び前照灯２３等の電装品２０（図３を参照）の電源となる蓄電部１４を着脱可能に搭載している。蓄電部１４は、蓄電池を含んでいる。蓄電池は、たとえばニッケル水素電池またはリチウムイオン電池等を、含んでいる。蓄電部１４には、尾灯２４が一体で取り付けられている。
【００２７】
全体制御部１２は、蓄電部１４に充電された電力を用いて作動する。全体制御部１２は、図示しない、ＣＰＵ（Central Processing Unit）を含んでいる。たとえば、ＣＰＵは、制御に関する命令を、ＲＯＭ（Read Only Memory）から読み出して、外部に発行する。また、ＣＰＵは、計算に関する命令を、ＲＯＭから読み出して、外部に発行する。この場合、ＣＰＵからの命令に基づいて、各種のデータがＲＯＭから読み出され、ＲＡＭ（Random Access Memory）に格納される。そして、ＲＡＭに格納されたデータを用いて、ＣＰＵは各種処理を実行する。そして、この処理結果に基づいて、ＣＰＵは各種命令を、外部に発行する。
【００２８】
全体通信部３０は、全体制御部１２からの命令に基づいて、電装品２０との通信を制御する。たとえば、全体通信部３０は、全体制御部１２から信号の送信命令が発行されると、この命令に基づいて、後述する電装品用の通信部７８へと信号を送信する。また、全体通信部３０は、電装品用の通信部７８（図３を参照）からの信号を受信する。
【００２９】
記憶部３１は、各種データを記憶する。記憶部３１は、ＲＯＭ（Read Only Memory）と、ＲＡＭ（Random Access Memory）とを含んで、構成されている。ＲＯＭは、予め定義された、基本プログラム、基本データ、および基本パラメータ等を、記憶する。ＲＡＭは、各種のプログラム、各種のデータ、処理中のデータ、通信データ等を、一時的に記憶する。
【００３０】
蓄電部１４は、蓄電状態で出力が変化する。たとえば、この蓄電部１４では、満充電の状態において最高電圧を出力する。そして、蓄電部１４の充電量が減るにつれて、最高電圧から最低電圧へと出力電圧が低下する。たとえば、蓄電部１４の充電量が減るにつれて、２４Ｖ（最高電圧）から１８Ｖ（最低電圧）へと出力電圧が低下する。そして、この蓄電部１４の蓄電がなくなるか、または蓄電量が所定量以下となると、この蓄電部１４からの出力は停止される。ここでは、蓄電部１４は、全体制御部１２に接続されており、蓄電部１４からの電力の供給は、全体制御部１２によって制御される。
【００３１】
モータ内蔵ハブ１０は、自転車の前輪１０６ｆのハブを構成するものである。モータ内蔵ハブ１０は、フロントフォーク１０３の先端に装着されており、人力補助用のものである。モータ内蔵ハブ１０は、モータケースの内部に装着されるモータ本体（図２参照）を含んでいる。モータ本体１０ａは、たとえばブラシレスＤＣモータを含んでいる。モータ本体は、ハブ軸に回転自在に支持される回転子と、回転子の径方向外周側においてモータケースの内周面に固定される固定子と、回転子の回転をモータケースに伝達する回転伝達機構と、を有している。モータケースには、スポークが接続されている。モータ本体の機械的な構成は、上記構成に限定されない。たとえば上記の構成は、インナーロータのモータであるが、アウターロータのモータであってもよく、また回転伝達機構として遊星歯車機構を用いず、ロータがモータケースに直接接続される構成であってもよい。
【００３２】
モータ内蔵ハブ１０には、モータ本体１０ａを駆動制御するための制御回路が設けられている。制御回路は、蓄電部１４から供給された直流をスイッチングして交流に変換するＤＣ−ＡＣインバータの機能を有している。制御回路は、人力よる駆動をアシストするモータとして、モータ本体１０ａを駆動するアシスト機能と、回生制動を行うようにモータ本体１０ａを駆動する回生制動機能と、モータ本体１０ａを発電部として作動させるダイナモ機能と、制御用の電源をオフ状態にする電源オフ機能とを有している。
【００３３】
アシスト機能では、制御回路は、モータ本体１０ａを駆動制御することによって、人力よる駆動をアシストする。回生駆動機能では、制御回路は、モータ本体１０ａにおける回生制動の比率を全体制御部１２の制御により変化させることによって、回生制動する。ダイナモ機能では、制御回路は、モータ本体１０ａを発電機として使用して、電装品２０が動作可能な電力を、電装品２０に供給する。電源オフ機能では、制御回路は、アシスト機能、回生駆動機能およびダイナモ機能を機能させず、これら機能を停止する。
【００３４】
ハンドル部１０４は、フロントフォーク１０３の上部に固定されたハンドルステム１１４と、ハンドルステム１１４に固定されたバーハンドル型のハンドルバー１１５とを有している。ハンドルバー１１５の中央部には、アシストモード及び回生制動モードなどの動作モードを表示する表示ユニット１８と、前照灯２３とが装着されている。
【００３５】
また、ハンドルバー１１５の両端には、左ブレーキレバー１６ｆ及び右ブレーキレバー１６ｒと、が装着されている。左ブレーキレバー１６ｒ及び右ブレーキレバー１６ｆには、ハンドルバー１１５に着脱自在に装着される取付ブラケット（図示しない）と、取付ブラケットに揺動自在に装着されたレバー部材４０と、をそれぞれ備えている。
【００３６】
取付ブラケットの内部には、図２に示すように、ブレーキセンサ５３が装着されている。ブレーキセンサ５３は、レバー部材４０の揺動位置を検出する。この揺動位置に応じて、全体制御部１２は、ブレーキ回生モード及び常時回生モード時に回生制動制御を行う。取付ブラケットには、各種動作モードを選択するためのモード選択スイッチ４４ｃ、全体制御部１２の電源をオンまたはオフする電源スイッチ４４ｅ、リアディレーラを高速側の変速段に変速操作するためのシフトアップスイッチ４３ａ、およびリアディレーラを低速側の変速段に変速操作するためのシフトダウンスイッチ４３ｂが、装着されている。また、取付ブラケットには、ランプスイッチ４４ａ、アシスト画面とサイクルコンピュータ画面とに切り換えるための表示切換スイッチ４４ｂが、装着されている。
【００３７】
ハンガー部１３０には、ハンガーユニット１２２ａが、設けられている。ハンガーユニット１２２ａは、クランク軸１１６に作用する踏力を検出するためのトルクセンサ１７、およびクランク軸１１６の回転角度を検出する回転センサ１９を有している。トルクセンサ１７は、アシスト制御に用いる踏力を検出するために用いられる。回転センサ１９は、クランクの回転状態を検出する。回転センサ１９は、たとえばクランク軸１１６が正転方向（クランク軸が進行方向に回転している方向）に回転しているときにだけアシスト動作を行うために用いられる。
【００３８】
図２には、上述した複数の電装品２０それぞれの接続状態が、示されている。複数の電装品２０は、たとえば、モータ内蔵ハブ１０、ハンガーユニット１２２ａ、リアディレーラ１０８ｒ、前照灯２３、表示装置１８、左ブレーキレバー１６ｒ、及び右ブレーキレバー１６ｆを、有している。各電装品２０は、図３に示すように、各電装品２０において各種制御を実行する電装制御部７９と、電装品用の通信部７８を有している。複数の電装品２０それぞれは、電力線７０によって互いに連結されており、たとえばＰＬＣ（Power Line Communications）によって、電源の供給と信号の通信とを行う。電源の供給と信号の通信とは、各電装品用の通信部７８において制御される。
【００３９】
＜電装品制御システムの構成＞
図３には、電装品制御システムの機能ブロック図を示す。
【００４０】
電装品制御システムは、複数の電装品２０を制御するためのシステムである。電装品制御システムは、主に、記憶部３１と、全体通信部３０と、全体制御部１２と、電装品用の通信部７８と、電装制御部７９と、動作モード切換部８０とを、備えている。
・記憶部の機能
記憶部３１は、本システムで用いられる各種情報を、記憶する。記憶部３１は、動作状態記憶部７６と、動作形態記憶部７７とを有している。動作状態記憶部７６は、複数の電装品２０それぞれの動作状態を、記録する。たとえば、動作状態記憶部７６は、後述する動作状態確認部７２が確認した複数の電装品２０それぞれの動作状態を、記録する。
【００４１】
動作形態記憶部７７は、複数の動作モードそれぞれに対応した、電装品２０の動作形態を、記録する。図４に示すように、電装品２０の動作形態は、電装品２０が動作していることを要求する「動作必須の状態（丸記号で表示）」と、電装品２０が動作していることを要求しない「動作停止の状態（Ｘ記号で表示）」と、電装品２０が動作可能であることを要求する「動作可能な状態（三角記号で表示）」とに、区分されている。ここで、「動作可能な状態」では、電装品２０が動作可能であればいいので、電装品２０が動作していても、電装品２０が停止していても良い。
【００４２】
また、各電装品２０には、各動作モードにおける各電装品２０の重要度を示すランクが、設定されている。このランクに応じて、上記の各電装品２０の動作形態が、設定されている。なお、図４には、各動作モードに対応する電装品２０の動作形態（動作表）の一例が示されている。この動作表は、適宜修正が可能である。
【００４３】
図４に示すように、動作モードは、アシストモード、回生モード、ニュートラルモード、ダイナモモード、および電源オフモードを有している。アシストモードは、第１アシストモード、第２アシストモード、および第３アシストモードを有している。第１アシストモード、第２アシストモード、および第３アシストモードそれぞれは、人力による駆動を補助するモータの動作が異なる。たとえば、第１アシストモードでは、変速段に応じてアシストを行う。第２アシストモードは、回転センサの検出結果に応じてアシストを行う。第３アシストモードは、トルクセンサの検出結果のみに応じてアシストを行う。
【００４４】
第１アシストモード、第２アシストモード、および第３アシストモードには、動作モードを切り換えるための所定の順番、たとえば動作モードを切り換えるときの優先度を示す切換順序が、設定されている。ここでは、各アシストモードが、第１アシストモード、第２アシストモード、第３アシストモードの順に、切り換えられる。
【００４５】
回生モードは、第１回生モードと第２回生モードとを有している。第１回生モードは、モータ内蔵ハブ１０の回転中に、モータ内蔵ハブ１０による回生制動を行い、ブレーキが揺動した場合に、ブレーキの揺動量に応じて回生制動を変更する。第２回生モードは、モータ内蔵ハブ１０の回転中に、モータ内蔵ハブ１０による回生制動を常時行う。第２回生モードは、ブレーキの揺動量に応じた回生制動を行わない。また、第１回生モードと第２回生モードとには、動作モードを切り換えるための所定の順番、たとえば動作モードを切り換えるときの優先度を示す切換順序が、設定されている。ここでは、各回生モードが、第１回生モード、第２回生モードの順に、切り換えられる。
【００４６】
ニュートラルモードでは、モータ内蔵ハブ１０の回転中に、モータ内蔵ハブ１０による回生制動が行われない。また、ニュートラルモードでは、ブレーキ部材が揺動した場合には、ブレーキ部材の揺動に応じて変化する回生制動が行われる。ダイナモモードでは、モータ内蔵ハブ１０内に配置されるモータ本体１０ａ（発電部）を発電機として使用して、電装品２０が動作可能な電力が、電装品２０に供給される。電源オフモードでは、全ての電装品２０に対する電力の供給が停止される。このため、電源オフモードでは、アシスト機能もダイナモ機能も機能せず、これら機能がオフ状態になる。
・全体通信部の機能
全体通信部３０は、各電装品２０と通信を行う。全体通信部３０は、電装品２０との間で、電力線通信を実行する。全体通信部３０は、各電装品２０に信号を送信し、各電装品２０からの信号を受信する。また、全体通信部３０は、動作モードを変更するための信号を、モータ内蔵ハブ１０に送信する。電力線通信では、上述したように、たとえばＰＬＣが用いられ、電力の供給と信号の送信とが同時に行われる。
・全体制御部の機能
全体制御部１２は、自転車全体の電装品２０に対して各種の命令を指示し、自転車全体の電装品２０を制御する。また、全体制御部１２は、全体通信部３０による通信結果に基づいて、電装品２０の動作状態を判断する。そして、複数の電装品２０の動作状態に基づいて、複数の動作モードの中から動作モードを選択する。
【００４７】
詳細には、全体制御部１２は、複数の動作モードそれぞれで動作する電装品２０の動作形態と、図４に示した複数の電装品２０の動作状態とを比較することによって、複数の動作モードの中から、複数の電装品２０の動作状態に対応する電装品２０の動作形態で動作する動作モードを、選択する。また、全体制御部１２は、動作モードを切り換えるときの優先度を示す切換順序が存在する場合には、この切換順序に基づいて、動作モードを切り換え選択する。そして、選択した動作モードで動作する電装品２０を制御する。
【００４８】
より詳細には、全体制御部１２は、動作モード判断部７１と、動作状態確認部７２と、動作モード選択部７４と、電力供給停止部７５とを有している。
【００４９】
動作モード判断部７１は、自転車の動作モードを判断する。たとえば、動作モード判断部７１は、搭乗者によって設定された動作モードを、判断する。
【００５０】
動作状態確認部７２は、全体通信部３０による通信結果に基づいて、複数の電装品２０それぞれの動作状態を、確認する。具体的には、電装品２０の動作状態を確認するための信号を、全体通信部３０が電装品２０に送信したときに、全体通信部３０が電装品２０から受信した信号が、電装品２０が動作中であることを示す信号であった場合、この電装品２０は作動中であると動作状態確認部７２は判断する。また、電装品２０の動作状態を確認するための信号を、全体通信部３０が電装品２０に送信したときに、全体通信部３０が電装品２０から受信した信号が、電装品２０が停止中であることを示す信号であった場合または電装品２０からの信号を受信できなかった場合、この電装品２０は停止中であると動作状態確認部７２は判断する。なお、電装品制御システムを起動した直後の初期条件としては、各電装品２０の動作状態は、不明であると動作状態確認部７２は判断している。
【００５１】
なお、本実施形態では、動作状態を確認する電装品２０は、図４に示した電装品である。これらの電装品２０に対して、全体制御部１２は、動作状態を確認するための信号を送信し、通信結果に応じて、これらの電装品２０の動作状態を確認する。
【００５２】
動作モード選択部７４は、複数の電装品２０の動作状態に基づいて、複数の動作モードの中から動作モードを選択する。たとえば、複数の電装品２０の少なくともいずれか１つの動作状態が、対応する電装品２０の動作形態に対応しなかった場合に、動作状態確認部７２が確認した動作状態で動作可能な動作モードを、選択する。
【００５３】
詳細には、動作モード選択部７４は、複数の電装品２０の少なくともいずれか１つの動作状態が、対応する電装品２０の動作形態に対応しなかった場合に、動作中の動作モードを、動作状態確認部７２が確認した動作状態で動作可能な動作モード（対応動作モード）に変更する。なお、複数の電装品２０の全ての動作状態が、対応する電装品２０の動作形態に対応した場合は、現状の動作モードを維持する。
【００５４】
より詳細には、動作モード選択部７４は、複数の電装品２０の少なくともいずれか１つの動作状態が、対応する電装品２０の動作形態に対応しなかった場合に、全ての電装品２０の動作状態に対応する動作形態を有する動作モードを、複数の動作モードの中から検索する。そして、動作モード選択部７４は、ここで検索された動作モードを、対応動作モードとして認識する。
【００５５】
ここで、動作モードに対して切換順序が設定されている場合は、この切換順序に基づいて、複数の動作モードの中から、全ての電装品２０の動作状態に対応する動作形態を有する動作モードを、動作モード選択部７４は検索する。
【００５６】
たとえば、動作モード判断部７１が判断した動作モードが、アシストモード又は回生モードであった場合、各動作モードに設定された切換順序に基づいて、各動作モードの中から、全ての電装品２０の動作状態に対応する動作形態を有する動作モードを、動作モード選択部７４は検索する。ここで、全ての電装品２０の動作状態に対応する動作形態を有する動作モードが、検出されなかった場合、動作モード選択部７４は、ニュートラルモードが、対応動作モードになるか否かを判断する。そして、電装品２０の動作状態が、ニュートラルモードの動作形態に対応しなかった場合、動作状態確認部７２は、ダイナモモードが、対応動作モードになるのか否かを判断する。そして、電装品２０の動作状態が、ダイナモモードの動作形態に対応しなかった場合、動作状態確認部７２は、電源オフモードが、対応動作モードであると判断する。
【００５７】
電力供給停止部７５は、モータ本体１０ａを停止すべき動作形態のときに、モータ本体１０ａへの電力の供給を停止し、全ての電装品２０を停止すべき動作形態のときに、全ての電装品２０への電力の供給を停止する。
・電装品の機能
電装制御部７９は、電装品２０において各種制御を実行する。たとえば、電装品２０に対する命令を全体制御部１２から受けると、この命令を認識する。そして、この命令に対応する処理を、実行する。より具体的には、電装品用の通信部７８が全体通信部３０からの信号を受信すると、この信号に対応する処理を電装制御部７９は実行する。そして、この処理結果を全体制御部１２へ送信するように、電装制御部７９は電装品用の通信部７８に指示する。
【００５８】
電装品用の通信部７８は、全体制御部１２と通信を行う。電装品用の通信部７８は、全体制御部１２からの信号を受信すると、この信号に対応する信号を、全体制御部１２へと送信する。この信号の送受信は、電力線通信よって実行される。なお、電力線通信では、上述したように、たとえばＰＬＣが用いられ、電力の供給と信号の送信とが同時に行われる。
・モータ内蔵ハブの機能
動作モード切換部８０は、モータ内蔵ハブ１０の動作モードを切り換える。たとえば、全体制御部からモータ内蔵ハブ１０へと動作モードを変更するための信号が、発行されると、動作モード切換部８０は、この信号が示す動作モード（対応動作モード）へと、モータ内蔵ハブ１０の動作モードを切り換える。
【００５９】
＜電装品制御システムの動作＞
図５には、電装品制御システムのフローを示す。電装品制御システムは、複数の電装品２０を管理し制御するための自転車用のシステムである。以下には、電装品制御システムの動作例を示す。
【００６０】
まず、電装品制御システムが起動している状態において、電装品２０の動作状態を確認するか否かが、全体制御部１２により判断される（Ｓ１）。ここでは、電装品制御システムが起動した時点から所定の時間が経過した場合、又は前回に電装品２０の動作状態を確認した時点から所定の時間が経過した場合に、電装品２０の動作状態が確認される。
【００６１】
次に、電装品２０の動作状態を確認する場合（Ｓ１でＹｅｓ）、現在の自転車の動作モード、たとえば搭乗者によって設定された動作モードが、全体制御部１２によって判断される（Ｓ２）。一方で、電装品制御システムが起動した時点から所定の時間が未だ経過していない場合、又は前回に電装品２０の動作状態を確認した時点から所定の時間が未だ経過していない場合（Ｓ１でＮｏ）、上記の時間が経過するまで、ステップ１（Ｓ１）で待機する。
【００６２】
続いて、電装品２０の動作状態を確認する場合（Ｓ１でＹｅｓ）、現在の自転車の動作モード、たとえば搭乗者によって設定された動作モードが、全体制御部１２によって判断される（Ｓ２）。続いて、全体制御部１２が、各電装品２０の動作状態を確認する（Ｓ３）。具体的には、全体制御部１２が、各電装品２０の動作状態を確認するための動作確認信号を、全体通信部３０を介して、各電装品２０に対して送信する。すると、この動作確認信号が各電装品用の通信部７８に入力され、この動作確認信号が各電装品２０の制御部に認識される。
【００６３】
すると、現在の電装品２０の動作状態が、電装品２０の制御部により検査される。ここでは、たとえば、現在の電装品２０の動作状態が、動作中であるか、停止中であるかが、電装品２０の制御部によって検査される。そして、この検査結果すなわち電装品２０の動作状態を全体制御部１２に報知するための信号（動作報知信号）を送信する命令が、電装制御部７９から電装品用の通信部７８へと発行される。すると、電装品２０の動作状態を示す信号すなわち動作報知信号が、電装品用の通信部７８から全体通信部３０へと送信され、この動作報知信号が全体制御部１２に認識される。
【００６４】
すると、全体制御部１２は、各電装品２０から受信した動作報知信号に基づいて、各電装品２０の動作状態が、動作状態記憶部７６に記録される（Ｓ４）。ここで、各電装品２０の動作状態が、既に動作状態記憶部７６に記録されている場合、すなわち前回の各電装品２０の動作状態が、動作状態記憶部７６に記録されている場合は、今回の各電装品２０の動作状態が、前回の各電装品２０の動作状態に代えて、動作状態記憶部７６に記録される。すなわち、最新の各電装品２０の動作状態が、優先的に動作状態記憶部７６に記録される。
【００６５】
続いて、図４に示した電装品２０の動作形態たとえば動作表が、記憶部３１たとえば動作形態記憶部７７から読み出される（Ｓ５）。そして、この動作表において、現在の動作モードに対応する電装品２０の動作形態が、全体制御部１２に認識される（Ｓ６）。具体的には、現在の動作モードがニュートラルモードである場合、図４に示した動作表におけるニュートラルモードに対応する電装品２０の動作形態、すなわち動作表のニュートラルモードにおける全ての電装品２０の動作形態（動作必須、動作可能、動作停止）が、全体制御部１２に認識される。また、現在の動作モードが他の動作モードであった場合も、同様にして、現在の動作モードに対応する動作表の電装品の動作形態（動作必須、動作可能、動作停止）が、全体制御部１２に認識される。なお、ここに示す動作表の電装品とは、図４に示した電装品２０に対応している。
【００６６】
続いて、電装品２０の最新の動作状態が、現在の動作モードに対応する動作表の電装品２０の動作形態に対応する否かが、全体制御部１２によって判断される（Ｓ７）。ここで、電装品２０の動作状態と電装品２０の動作形態とが対応した場合（Ｓ７でＹｅｓ）、現在の動作モードが維持される。すると、上述したステップ１（Ｓ１）の処理が、再び実行される。
【００６７】
一方で、最新の電装品２０の動作状態と、現在の動作モードに対応する電装品２０の動作形態とが非対応であった場合（Ｓ７でＮｏ）、最新の電装品２０の動作状態に対応する電装品２０の動作形態を、図４に示した動作表の中から検索する処理が、全体制御部１２によって実行される。そして、最新の電装品２０の動作状態に対応する電装品２０の動作形態が、検出された場合、この電装品２０の動作形態を有する動作モードが、対応動作モードとして、全体制御部１２により設定される（Ｓ８）。
【００６８】
ここで、対応動作モードの設定について、より詳細な説明を行っておく。上記において、最新の電装品２０の動作状態と、現在の動作モードに対応する電装品２０の動作形態とが対応しなかった場合、まず、現在の動作モードがアシストモードであるか否かが、全体制御部１２によって判断される。そして、現在の動作モードがアシストモードであった場合、各アシストモードに設定された切換順序（図４の優先度）、すなわち第１アシストモード、第２アシストモード、第３アシストモードの順で、最新の電装品２０の動作状態に対応する動作モードが、動作表において、全体制御部１２によって検索される。そして、最新の電装品２０の動作状態に対応するアシストモード（第１アシストモード、第２アシストモード、第３アシストモード）が存在した場合、この動作モードが、対応動作モードとして設定される。
【００６９】
一方で、最新の電装品２０の動作状態が、第１アシストモード、第２アシストモード、および第３アシストモードの電装品２０の動作形態に対応しなかった場合、最新の電装品２０の動作状態が、ニュートラルモードの電装品２０の動作形態に対応するか否かが、全体制御部１２によって判断される。そして、最新の電装品２０の動作状態が、ニュートラルモードの電装品２０の動作形態に対応した場合、ニュートラルモードが、対応動作モードに設定される。
【００７０】
ここで、最新の電装品２０の動作状態が、ニュートラルモードの電装品２０の動作形態に対応しなかった場合、最新の電装品２０の動作状態が、ダイナモモードの電装品２０の動作形態に対応するか否かが、全体制御部１２によって判断される。そして、最新の電装品２０の動作状態が、ダイナモモードの電装品２０の動作形態に対応した場合、ダイナモモードが、対応動作モードに設定される。ここで、最新の電装品２０の動作状態が、ダイナモモードの電装品２０の動作形態に対応しなかった場合、電源オフモードが、対応動作モードに設定される。
【００７１】
このように、本実施形態では、アシストモード（第１アシストモード、第２アシストモード、第３アシストモード）、ニュートラルモード、ダイナモモード、電源オフモードの順に、検索対象となる動作モードが、切り換えられ、対応動作モードが設定される。
【００７２】
次に、現在の動作モードがアシストモードでなかった場合、現在の動作モードが回生モードであるか否かが、全体制御部１２によって判断される。そして、現在の動作モードが回生モードであった場合、各回生モードに設定された切換順序（図４の優先度）、すなわち第１回生モード、第２回生モードの順で、最新の電装品２０の動作状態に対応する動作モードが、動作表において、全体制御部１２によって検索される。そして、最新の電装品２０の動作状態に対応する回生モード（第１回生モード、第２回生モード）が存在した場合、この動作モードが、対応動作モードとして設定される。
【００７３】
一方で、最新の電装品２０の動作状態が、第１回生モードおよび第２回生モードの電装品２０の動作形態に対応しなかった場合、上記のアシストモードの場合と同様に、ニュートラルモード、ダイナモモードの順に、最新の電装品２０の動作状態が、各モードの電装品２０の動作形態に対応するか否かが、全体制御部１２によって判断される。そして、最新の電装品２０の動作状態が、ニュートラルモードの動作形態又はダイナモモードの動作形態に対応した場合、対応した電装品２０の動作形態を有する動作モードが、対応動作モードに設定される。ここで、最新の電装品２０の動作状態が、ダイナモモードの電装品２０の動作形態に対応しなかった場合、電源オフモードが、対応動作モードに設定される。
【００７４】
このように、本実施形態では、回生モード（第１回生モード、第２回生モード）、ニュートラルモード、ダイナモモード、電源オフモードの順に、検索対象となる動作モードが、切り換えられ、対応動作モードが設定される。
【００７５】
なお、電装品２０の最新の動作状態が動作中であった場合、現在の動作モードに対応する動作表の電装品２０の動作形態が「動作必須（丸記号）」であれば、最新の電装品２０の動作状態と、現在の動作モードに対応する動作表の電装品２０の動作形態とが対応したと、判断される。また、最新の電装品２０の動作状態が停止中であった場合、現在の動作モードに対応する動作表の電装品２０の動作形態が「動作停止（Ｘ記号）」であれば、最新の電装品２０の動作状態と、現在の動作モードに対応する動作表の電装品２０の動作形態とが対応したと、判断される。
【００７６】
特に、図４における動作表の「動作可能（三角記号）」には、電装品２０が動作中である場合も電装品２０が停止中である場合も含まれる。このため、動作表においてある電装品２０の動作形態が「動作可能（三角記号）」であれば、電装品２０の動作状態が動作中であっても停止中であっても、電装品２０の動作状態と動作表の動作形態とは対応すると、判断される。
【００７７】
このように対応動作モードが設定されると、電源オフモードの場合では、全ての電装品２０への電力の供給を停止する。
【００７８】
続いて、現在のモータ内蔵ハブ１０の動作モードが、上記の対応動作モードへと変更される（Ｓ９）。具体的には、現在のモータ内蔵ハブ１０の動作モードを、対応動作モードへと変更するための命令が、全体制御部１２から全体通信部３０へと発行される。すると、対応動作モードに変更するためのモード変更信号が、全体通信部３０からモータ内蔵ハブ１０へと送信される。すると、このモード変更信号に基づいて、モータ内蔵ハブ１０の動作モードが、対応動作モードに変更される。そして、モータ内蔵ハブ１０の動作モードが対応動作モードに変更されると、上述したステップ１（Ｓ１）の処理が、再び実行される。
【００７９】
なお、全体制御部１２が停止した場合に、電装品制御システムも停止する。すなわち、図５のフローではエンド表示が示されていないが、全体制御部１２が停止した場合に、図５のフローは終了する。
【００８０】
最後に、電装品２０の動作状態が、動作表における電装品２０の動作形態に対応するか否かの判断について、より詳細な説明を行っておく。
【００８１】
上記のステップ４（Ｓ４）では、各電装品２０の動作状態が、動作状態記憶部７６に記録されている。たとえば、現在の動作モードのための変数ｍ１と、各電装品２０を識別するための変数ｎとによって、電装品２０の動作状態を示す状態データＤＪ（ｍ１，ｎ）が定義されており、この状態データＤＪ（ｍ１，ｎ）が、動作状態記憶部７６に記録されている。
【００８２】
変数ｍ１，ｎは、各電装品２０に対して個別の数値（所定の数値）が、割り当てられる。たとえば、第１アシストモードの場合は「ｍ１＝１」、第２アシストモードの場合は「ｍ１＝２」、第３アシストモードの場合は「ｍ１＝３」に、設定されている。また、ニュートラルモード、第１回生モード、第２回生モード、ダイナモモード、および電源オフモードそれぞれの変数ｍ１には、「４」から「８」までの自然数が設定される。すなわちニュートラルモードの場合は「ｍ１＝４」に設定され、第１回生モードの場合は「ｍ１＝５」に設定され、第２回生モードの場合は「ｍ１＝６」に設定され、ダイナモモードの場合は「ｍ１＝７」に設定され、電源オフモードの場合は「ｍ１＝８」に設定される。
【００８３】
また、変数ｎには、「１」から「１０」までの自然数が設定されている。たとえば、図４に示された動作表では、１０個の電装品２０が上下方向に並べて表示されている。この動作表における各電装品２０に対応する変数ｎには、動作表の上から下に向かう順で、「１」から「１０」までの自然数が設定されている。
【００８４】
このような状態データＤＪ（ｍ１，ｎ）には、電装品２０の動作状態が動作中であれば、たとえば「１」が割り当てられ、この状態データＤＪ（ｍ１，ｎ）が動作状態記憶部７６に記録される。また、電装品２０の動作状態が停止中であれば、状態データＤＪ（ｍ１，ｎ）には、たとえば「２」が割り当てられ、この状態データＤＪ（ｍ１，ｎ）が動作状態記憶部７６に記録される。
【００８５】
次に、上記のステップ５（Ｓ５）およびステップ６（Ｓ６）では、たとえば、次のようなデータを、動作形態記憶部７７から読み出すことによって、各電装品２０の動作形態が、全体制御部１２に認識される。言い換えると、次のようなデータが、動作形態記憶部７７に記録されている。具体的には、動作表における各電装品２０の動作形態は、たとえば形態データＤＫ（ｍ２，ｎ）を用いて定義されている。ここで用いる変数ｍ２の初期設定は、上記の変数ｍ１と同じように設定される。また、変数ｎは、上記の変数ｎと同じである。
【００８６】
そして、ステップ７（Ｓ７）とステップ８（Ｓ８）との間で、動作表において検索対象となる動作モードが変更されると、この動作モードの変更に応じて、変数ｍ２も変化する。たとえば、第１アシストモード、第２アシストモード、第３アシストモード、ニュートラルモード、ダイナモモード、電源オフモードの順に、検索対象が変更されると、変数ｍ２は、「１，２，３，４，７，８」の順に変化する。また、第１回生モード、第２回生モード、ニュートラルモード、ダイナモモード、電源オフモードの順に、検索対象が変更されると、変数ｍ２は、「５，６，４，７，８」の順に変化する。
【００８７】
なお、このような形態データＤＫ（ｍ２，ｎ）には、動作表の動作形態が「動作必須」である場合、たとえば「１」が予め割り当てられており、この形態データＤＫ（ｍ２，ｎ）が動作形態記憶部７７に記録されている。また、動作表に動作形態が「動作停止」であれば、形態データＤＫ（ｍ２，ｎ）には、たとえば「２」が予め割り当てられており、この形態データＤＫ（ｍ２，ｎ）が動作形態記憶部７７に記録されている。さらに、動作表における動作形態が「動作可能」である場合、形態データＤＫ（ｍ２，ｎ）には、たとえば「３」が予め割り当てられており、この形態データＤＫ（ｍ２，ｎ）が動作形態記憶部７７に記録されている。
【００８８】
上記のように、状態データＤＪ（ｍ１，ｎ）および形態データＤＫ（ｍ２，ｎ）を設定することによって、変数ｎが同じ値である、状態データＤＪ（ｍ１，ｎ）と形態データＤＫ（ｍ２，ｎ）とを比較することによって、全体制御部１２は、各電装品２０の動作状態が、動作表における各電装品２０の動作形態に対応するか否かを判断することができる。
【００８９】
たとえば、状態データＤＪ（ｍ１，ｎ）の値と形態データＤＫ（ｍ２，ｎ）の値とが一致する場合、および状態データＤＪ（ｍ１，ｎ）の値と形態データＤＫ（ｍ２，ｎ）の値とが不一致であり且つ形態データＤＫ（ｍ２，ｎ）の値が「３」である場合は、各電装品２０の動作状態が、動作表における各電装品２０の動作形態に対応すると、全体制御部１２は判断する。この他の場合は、各電装品２０の動作状態が、動作表における各電装品２０の動作形態に対応しないと、全体制御部１２は判断する。このようにして、各電装品２０の動作状態と、動作表における各電装品２０の動作形態との対応および非対応を、全体制御部１２は判断することができる。
【００９０】
上記のように、本実施形態では、全体通信部３０が各電装品２０と通信を行うことによって、この通信結果に基づいて、全体制御部１２が電装品の動作状態を判断することができる。たとえば、全体通信部３０と電装品用の通信部７８との間の通信の有無によって、全体制御部３０は、各電装品２０の動作状態を判断することができる。また、全体制御部１２が、各電装品２０の動作状態に基づいて、３つ以上の動作モードの中から、電装品２０を適切に動作させながら走行可能な動作モードを、選択することができる。このようにして、電装品の動作状態に応じて、電装品を適切に制御することができる。
【００９１】
＜他の実施形態＞
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
（ａ）前記実施形態では、リアディレーラ１０８ｒは電動駆動されるが、リアディレーラ１０８ｒは変速レバーにワイヤーで連結され、変速レバーによってワイヤーを引っ張ることによって変速駆動される構成であってもよい。また、前記実施形態では、アシスト自転車は外装変速機を有する構成であるが、内装変速機を有する構成であってもよく、変速機を備えない構成であってもよく、本システムはあらゆるアシスト自転車に適用することができる。
（ｂ）前記実施形態では、図５に示すように、動作状態の確認を行った後、動作形態の読み込みを行っているが、動作形態の読み込みを行った後、動作状態の確認を行ってもよく、また動作状態の確認と、動作形態の読み込みとを並列して行ってもよい。
【符号の説明】
【００９２】
１０    モータ内蔵ハブ
１０ａ  モータ本体
１２    全体制御部
２０    電装品
３０  全体制御部
３１  記憶部
７１    動作モード判断部
７２    動作状態確認部
７４    動作モード選択部
７５    電力供給停止部
７６    動作状態記憶部
７７    動作形態記憶部
７８    電装品用の通信部
７９    電装制御部
８０    動作モード切換部
【図１】
2011255870.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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