(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
人力駆動力に応じて設定される基本走行補助力に基づいてアシストモータの出力を制御する制御部を備える自転車用制御装置であって、
前記制御部は、前記人力駆動力に対する前記アシストモータの出力状態が相互に異なる第１制御状態と第２制御状態とを、選択的に設定可能であり、
自転車のクランクが停止状態から回転するとき、前記第１制御状態における前記人力駆動力の変化に対する前記アシストモータの応答速度が、前記第２制御状態における前記人力駆動力の変化に対する前記アシストモータの応答速度よりも速くなるように、前記アシストモータの出力を制御し、
さらに、前記クランクが停止状態から回転するとき、前記人力駆動力に応じて設定される前記基本走行補助力以下となるように前記基本走行補助力を補正し、前記クランクの回転角度が大きくなるにつれて前記人力駆動力に応じて設定される前記基本走行補助力に近づくように前記基本走行補助力を補正する、自転車用制御装置。
【請求項２】
人力駆動力に応じてアシストモータの出力を制御する制御部を備える自転車用制御装置であって、
前記制御部は、前記人力駆動力に対する前記アシストモータの出力状態が相互に異なる第１制御状態と第２制御状態とを、選択的に設定可能であり、
自転車のクランクが停止状態から回転するとき、および前記クランクの回転速度が所定の第１速度以下のときの少なくとも一方で、前記第１制御状態における前記人力駆動力の変化に対する前記アシストモータの応答速度が、前記第２制御状態における前記人力駆動力の変化に対する前記アシストモータの応答速度よりも速くなるように、前記アシストモータの出力を制御し、
前記クランクの回転速度が所定の第１速度以下のときに、前記第１制御状態における前記人力駆動力が減少するときの前記アシストモータの応答速度が、前記第２制御状態における前記人力駆動力が減少するときの前記アシストモータの応答速度よりも速くなるように、前記アシストモータの出力を制御する、自転車用制御装置。
【請求項３】
人力駆動力に応じてアシストモータの出力を制御する制御部を備える自転車用制御装置であって、
前記制御部は、前記人力駆動力に対する前記アシストモータの出力状態が相互に異なる第１制御状態と第２制御状態とを、選択的に設定可能であり、
自転車のクランクが停止状態から回転するとき、および前記クランクの回転速度が所定の第１速度以下のときの少なくとも一方で、前記第１制御状態における前記人力駆動力の変化に対する前記アシストモータの応答速度が、前記第２制御状態における前記人力駆動力の変化に対する前記アシストモータの応答速度よりも速くなるように、前記アシストモータの出力を制御し、
前記クランクの回転速度が、所定の第１速度以上である所定の第２速度を超えているときに、前記第１制御状態における前記人力駆動力が減少するときの前記アシストモータの応答速度が、前記第２制御状態における前記人力駆動力が減少するときの前記アシストモータの応答速度よりも遅くなるように、前記アシストモータの出力を制御する、自転車用制御装置。
【請求項４】
人力駆動力に応じてアシストモータの出力を制御する制御部を備える自転車用制御装置であって、
前記制御部は、前記人力駆動力に対する前記アシストモータの出力状態が相互に異なる第１制御状態と第２制御状態とを、選択的に設定可能であり、
自転車のクランクが停止状態から回転するとき、および前記クランクの回転速度が所定の第１速度以下のときの少なくとも一方で、前記第１制御状態における前記人力駆動力の変化に対する前記アシストモータの応答速度が、前記第２制御状態における前記人力駆動力の変化に対する前記アシストモータの応答速度よりも速くなるように、前記アシストモータの出力を制御し、
前記自転車に取り付け可能な操作部をさらに含み、前記制御部は、前記操作部によって前記第１制御状態および前記第２制御状態を選択的に設定する、自転車用制御装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記操作部によって前記応答速度を調節可能である、請求項４に記載の自転車用制御装置。
【請求項６】
人力駆動力に応じてアシストモータの出力を制御する制御部を備える自転車用制御装置であって、
前記制御部は、前記人力駆動力に対する前記アシストモータの出力状態が相互に異なる第１制御状態と第２制御状態とを、選択的に設定可能であり、
自転車のクランクが停止状態から回転するとき、および前記クランクの回転速度が所定の第１速度以下のときの少なくとも一方で、前記第１制御状態における前記人力駆動力の変化に対する前記アシストモータの応答速度が、前記第２制御状態における前記人力駆動力の変化に対する前記アシストモータの応答速度よりも速くなるように、前記アシストモータの出力を制御し、
外部装置と通信可能な通信部をさらに含み、前記制御部は、前記外部装置によって前記第１制御状態および前記第２制御状態を選択的に設定する、自転車用制御装置。
【請求項７】
前記制御部は、前記外部装置によって前記応答速度を調節可能である、請求項６に記載の自転車用制御装置。
【請求項８】
自転車に取り付け可能な操作部をさらに含み、前記制御部は、前記操作部によって前記第１制御状態および前記第２制御状態を選択的に設定する、請求項１〜３、６、７のいずれか一項に記載の自転車用制御装置。
【請求項９】
外部装置と通信可能な通信部をさらに含み、前記制御部は、前記外部装置によって前記第１制御状態および前記第２制御状態を選択的に設定する、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１０】
前記制御部は、自転車のクランクが停止状態から回転するとき、前記第１制御状態における前記人力駆動力が増加するときの前記アシストモータの応答速度が、前記第２制御状態における前記人力駆動力が増加するときの前記アシストモータの応答速度よりも速くなるように、前記アシストモータの出力を制御する、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】
人力駆動力に応じてアシストモータの出力を制御する制御部を備える自転車用制御装置であって、
前記制御部は、前記人力駆動力に対する前記アシストモータの出力の最大値が等しく、かつ前記人力駆動力に対する前記アシストモータの出力状態が相互に異なる第１制御状態と第２制御状態とを、選択的に設定可能であり、
自転車のクランクが停止状態から回転するとき、および前記クランクの回転速度が所定の第１速度以下のときの少なくとも一方で、前記第１制御状態における前記人力駆動力に対する前記アシストモータの出力と、前記第２制御状態における前記人力駆動力に対する前記アシストモータの出力とが異なるように、前記アシストモータの出力を制御する、自転車用制御装置。
【請求項１２】
前記制御部は、前記第１制御状態において前記クランクが停止状態から回転するときに、前記クランクの回転角度が第１の所定値に達するまで前記アシストモータの出力を低下させ、前記第２制御状態において前記クランクが停止状態から回転するときに、前記クランクの回転角度が前記第１の所定値よりも大きい第２の所定値に達するまで前記アシストモータの出力を低下させる、請求項１１に記載の自転車用制御装置。
【請求項１３】
アシストモータを有する自転車を制御する自転車用制御装置であって、
前記アシストモータによって走行補助が開始される時点における前記自転車のクランクの位置を基準とした前記クランクの回転角度、前記走行補助が開始される時点からの走行距離、および、前記走行補助が開始される時点からの走行時間の少なくともいずれかに応じて、前記アシストモータに出力させる走行補助力を制御する制御部を備え、
前記制御部は、人力駆動力に対する前記アシストモータの出力が相互に異なる第１制御状態と第２制御状態とを、選択的に設定可能であり、
前記クランクが停止状態から回転するとき、前記第１制御状態における前記アシストモータに出力させる走行補助力と、前記第２制御状態における前記アシストモータに出力させる走行補助力とを異ならせる、自転車用制御装置。
【請求項１４】
アシストモータを有する自転車を制御する自転車用制御装置であって、
人力駆動力に応じて、前記アシストモータに出力させる走行補助力を制御する制御部を備え、
前記制御部は、前記人力駆動力が低下するとき、前記人力駆動力の低下に対して走行補助力の低下が遅れるように前記走行補助力を制御し、かつクランクの回転状態に応じて前記走行補助力の低下の遅れを制御し、
前記人力駆動力に対する前記アシストモータの出力が相互に異なる第１制御状態と第２制御状態とを、選択的に設定可能であり、
前記第１制御状態のときの前記走行補助力の低下の遅れと、前記第２制御状態のときの前記走行補助力の低下の遅れとを異ならせる、自転車用制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自転車用制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
人力駆動力に応じてアシストモータの出力を制御する制御部を備える自転車用制御装置が知られている（例えば特許文献１）。この自転車用制御装置は、人力駆動力に応じて、走行補助のための走行補助力を決定している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−１０５８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
自転車の走行状況、例えば、自転車がオンロードを走行するときとオフロードを走行するときとでは、アシストモータに対する要求が異なる。このため、自転車の走行状況に応じたアシストモータの制御が求められている。
【０００５】
本発明の目的は、自転車の走行状況に応じたアシストモータの制御を行うことができる自転車用制御装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
〔１〕本発明の一形態に従う自転車用制御装置は、人力駆動力に応じてアシストモータの出力を制御する制御部を備える自転車用制御装置であって、前記制御部は、前記人力駆動力に対する前記アシストモータの出力状態が相互に異なる第１制御状態と第２制御状態とを、選択的に設定可能であり、自転車のクランクが停止状態から回転するとき、および前記クランクの回転速度が所定の第１速度以下のときの少なくとも一方で、前記第１制御状態における前記人力駆動力の変化に対する前記アシストモータの応答速度が、前記第２制御状態における前記人力駆動力の変化に対する前記アシストモータの応答速度よりも速くなるように、前記アシストモータの出力を制御する。
【０００７】
〔２〕前記自転車用制御装置の一形態によれば、前記制御部は、自転車のクランクが停止状態から回転するとき、前記第１制御状態における前記人力駆動力が増加するときの前記アシストモータの応答速度が、前記第２制御状態における前記人力駆動力が増加するときの前記アシストモータの応答速度よりも速くなるように、前記アシストモータの出力を制御する。
【０００８】
〔３〕前記自転車用制御装置の一形態によれば、前記制御部は、前記クランクの回転速度が所定の第１速度以下のときに、前記第１制御状態における前記人力駆動力が減少するときの前記アシストモータの応答速度が、前記第２制御状態における前記人力駆動力が減少するときの前記アシストモータの応答速度よりも速くなるように、前記アシストモータの出力を制御する。
【０００９】
〔４〕前記自転車用制御装置の一形態によれば、前記制御部は、前記クランクの回転速度が、所定の第１速度以上である所定の第２速度を超えているときに、前記第１制御状態における前記人力駆動力が減少するときの前記アシストモータの応答速度が、前記第２制御状態における前記人力駆動力が減少するとき前記アシストモータの応答速度よりも遅くなるように、前記アシストモータの出力を制御する。
【００１０】
〔５〕前記自転車用制御装置の一形態によれば、自転車に取り付け可能な操作部をさらに含み、前記制御部は、前記操作部によって前記第１制御状態および前記第２制御状態を選択的に設定する。
【００１１】
〔６〕前記自転車用制御装置の一形態によれば、外部装置と通信可能な通信部をさらに含み、前記制御部は、前記外部装置によって前記第１制御状態および前記第２制御状態を選択的に設定する。
【００１２】
〔７〕前記自転車用制御装置の一形態によれば、前記制御部は、前記操作部によって前記応答速度を調節可能である。
〔８〕前記自転車用制御装置の一形態によれば、前記制御部は、前記外部装置によって前記応答速度を調節可能である。
【００１３】
〔９〕前記自転車用制御装置の一形態によれば、人力駆動力に応じてアシストモータの出力を制御する制御部を備える自転車用制御装置であって、前記制御部は、前記人力駆動力に対する前記アシストモータの出力の最大値が等しく、かつ前記人力駆動力に対する前記アシストモータの出力状態が相互に異なる第１制御状態と第２制御状態とを、選択的に設定可能であり、自転車のクランクが停止状態から回転するとき、および前記クランクの回転速度が所定の第１速度以下のときの少なくとも一方で、前記第１制御状態における前記人力駆動力に対する前記アシストモータの出力と、前記第２制御状態における前記人力駆動力に対する前記アシストモータの出力とが異なるように、前記アシストモータの出力を制御する。
【００１４】
〔１０〕前記自転車用制御装置の一形態によれば、前記制御部は、前記第１制御状態において前記クランクが停止状態から回転するときに、前記クランクの回転角度が第１の所定値に達するまで前記アシストモータの出力を低下させ、前記第２制御状態において前記クランクが停止状態から回転するときに、前記クランクの回転角度が前記第１の所定値よりも大きい第２の所定値に達するまで前記アシストモータの出力を低下させる。
【００１５】
〔１１〕前記自転車用制御装置の一形態によれば、アシストモータを有する自転車を制御する自転車用制御装置であって、前記アシストモータによって走行補助が開始される時点における前記自転車のクランクの位置を基準とした前記クランクの回転角度、前記走行補助が開始される時点からの走行距離、および、前記走行補助が開始される時点からの走行時間の少なくともいずれかに応じて、前記アシストモータに出力させる走行補助力を制御する制御部を備え、前記制御部は、人力駆動力に対する前記アシストモータの出力が相互に異なる第１制御状態と第２制御状態とを、選択的に設定可能であり、前記クランクが停止状態から回転するとき、前記第１制御状態における前記アシストモータに出力させる走行補助力と、前記第２制御状態における前記アシストモータに出力させる走行補助力とを異ならせる。
【００１６】
〔１２〕前記自転車用制御装置の一形態によれば、アシストモータを有する自転車を制御する自転車用制御装置であって、人力駆動力に応じて、前記アシストモータに出力させる走行補助力を制御する制御部を備え、前記制御部は、前記人力駆動力が低下するとき、前記人力駆動力の低下に対して走行補助力の低下が遅れるように前記走行補助力を制御し、かつクランクの回転状態に応じて前記走行補助力の低下の遅れを制御し、前記人力駆動力に対する前記アシストモータの出力が相互に異なる第１制御状態と第２制御状態とを、選択的に設定可能であり、前記第１制御状態のときの前記走行補助力の低下の遅れと、第２制御状態のときの前記走行補助力の低下の遅れとを異ならせる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の自転車用制御装置は、自転車の走行状況に応じたアシストモータの制御を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】実施形態の自転車用制御装置を搭載する自転車の側面図。
【図２】自転車用制御装置の構成を示すブロック図。
【図３】補正係数と回転角度との対応付けを示す補正係数マップ。
【図４】基本走行補助力の時間変化を示すグラフ。
【図５】走行補助力の時間変化を示すグラフ。
【図６】第１制御状態における時定数とケイデンスとの関係を示すグラフ。
【図７】第２制御状態における時定数とケイデンスとの関係を示すグラフ。
【図８】第１制御状態および第２制御状態における補正係数と回転角度との対応付けを示す補正係数マップ。
【図９】第１制御状態および第２制御状態における時定数とケイデンスとの関係を示すグラフ。
【図１０】実施形態に係る自転車用制御装置の動作を説明するためのフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
図１は、実施形態にかかる自転車用制御装置１を適用した自転車２０１の側面図である。図１に示すように、実施形態に係る自転車用制御装置１を適用した自転車２０１は、フレーム２０２と、ハンドルバー２０４と、駆動部２０５と、前輪２０６と、後輪２０７とを備えている。自転車２０１は、本実施の形態では、フレーム２０２にフロントサスペンション２２０およびリアサスペンション２２２を有するマウンテンバイクであるが、サスペンションを備えない自転車であってもよい。
【００２０】
駆動部２０５は、チェーン２１０と、ペダル２１１が装着されたクランク２１２と、アシスト機構２１５と、アシスト機構２１５の電源としての着脱可能な充電池Ｂとを有しており、それぞれがフレーム２０２に支持されている。クランク２１２は、クランク軸２１２Ａと、一対のクランクアーム２１２Ｂとを含む。各クランクアーム２１２Ｂは、クランク軸２１２Ａの両端部に設けられる。駆動部２０５は、フロントスプロケット２３４をさらに備える。フロントスプロケット２３４はクランク２１２に直接または間接的に接続される。チェーン２１０は、フロントスプロケット２３４と後輪２０７に装着されるリアスプロケット２３６との間に巻き掛けられて駆動力を伝達する。充電池Ｂは、例えばニッケル水素電池およびリチウムイオン電池等を用いた蓄電池であり、フレーム２０２に着脱可能に搭載される。
【００２１】
フロントスプロケット２３４およびリアスプロケット２３６は、それぞれ複数のスプロケットを有する。駆動部２０５は、フロント変速機構２４０およびリア変速機構２３８を含む。フロント変速機構２４０は、複数のフロントスプロケット２３４の間で、チェーン２１０を掛け替える。リア変速機構２３８は、複数のリアスプロケット２３６の間で、チェーン２１０を掛け替える。フロント変速機構２４０およびリア変速機構２３８は、それぞれハンドルバー２０４に設けられる変速操作装置（図示略）によって、制御される。なお、フロントスプロケット２３４は、１枚で構成されてもよく、この場合にはフロント変速機構２４０は省略される。
【００２２】
図２は、自転車用制御装置１を説明するためのブロック図である。図２に示すように、自転車用制御装置１は、第１検出部２と、第２検出部３と、制御部４と、通信部５と、第３検出部６とを備えている。この自転車用制御装置１には、操作部２１８およびアシスト機構２１５が接続されている。第１検出部２と、第２検出部３と、通信部５と、第３検出部６とは、制御部４に電気的に接続されている。
【００２３】
操作部２１８は、ハンドルバー２０４（図１参照）に装着可能である。操作部２１８は、図１に示す自転車２０１に設けられており、ハンドルバー２０４に装着されている。図２に示す操作部２１８は、自転車用制御装置１の制御部４に有線によって電気的に接続されるか、または無線によって接続される。この操作部２１８が操作されることによって、アシスト機構２１５によるアシスト条件が選択される。操作部２１８は、例えば操作スイッチを含む。例えば、操作部２１８を操作することによって、第１アシスト条件、第２アシスト条件、及び第３アシスト条件のうち、いずれかのアシスト条件を選択することができる。複数のアシスト条件を変更することによって、人力駆動力に対する走行補助力ＰＸの大きさを変更することができる。なお、各アシスト条件の詳細については後述する。
【００２４】
アシスト機構２１５は、アシストモータ２１６と、駆動回路２１７とを含む。アシストモータ２１６は、駆動回路２１７によって制御される。また、駆動回路２１７は、制御部４からの指令に基づき、アシストモータ２１６を制御する。アシストモータ２１６は、図１に示すクランクアーム２１２Ｂとフロントスプロケット２３４との間に設けられるクランク軸２１２Ａを含む動力伝達経路に連結される。アシスト機構２１５は、図示しない減速機を備え、アシストモータ２１６の出力を、減速機を介して前記動力伝達経路に伝達する構成としてもよい。図２に示すように、自転車用制御装置１の制御部４とアシスト機構２１５とを含んで駆動ユニット２１９が構成される。駆動ユニット２１９は、フレーム２０２（図１参照）に着脱可能に設けられる。
【００２５】
図２に示す第１検出部２は、人力駆動力を検出する。詳細には、第１検出部２は、人力駆動力に応じた信号を出力する。例えば、第１検出部２はトルクセンサであって、図１に示すクランク２１２のクランク軸２１２Ａ、またはクランクアーム２１２Ｂとフロントスプロケット２３４との間に設けられるクランク軸２１２Ａを含む動力伝達経路に作用するトルクに応じた信号（例えば電圧）を出力する。トルクセンサは、例えば磁歪式センサであってもよいし、歪ゲージであってもよい。図２に示す第１検出部２は、検出された人力駆動力に関する情報を制御部４に送る。
【００２６】
第２検出部３は、クランク２１２の回転状態を検出する。クランク２１２の回転状態は、クランク２１２の回転角度ＴＡを含む。ここで、クランク２１２の回転角度ＴＡとは、アシストモータ２１６（図２参照）によって走行補助が開始される時点におけるクランク２１２の位置を基準とした回転角度ＴＡを意味する。回転角度ＴＡは、走行補助が開始される時点からのクランク２１２の総回転量と言い換えることができる。第２検出部３は、クランク２１２の回転角度ＴＡとして、クランク軸２１２Ａの回転角度を検出してもよいし、クランクアーム２１２Ｂの回転角度を検出してもよい。図２に示す第２検出部３は、検出された回転角度ＴＡに関する情報を制御部４に送る。
【００２７】
また、クランク２１２の回転状態は、クランク２１２の回転速度ＫＡを含む。図２に示す第２検出部３は、ケイデンスセンサとして機能し、クランク２１２（図１参照）のケイデンスを回転速度ＫＡとして検出する。第２検出部３は、クランク２１２（図１参照）の回転周期を回転状態として検出してもよい。第２検出部３は、検出されたケイデンスに関する情報を制御部４に送る。
【００２８】
例えば、第２検出部３は、ロータリエンコーダを含み、クランク軸２１２Ａ（図１参照）に取り付けられた多極磁石の磁束密度の変化をホール素子によって検出することによってクランク軸２１２Ａ（図１参照）の回転角度ＴＡを検出する。第２検出部３は、クランク軸２１２Ａ（図１参照）の回転角度ＴＡと、時間とから、クランク軸２１２Ａ（図２参照）の回転速度ＫＡを検出してもよい。第２検出部３は、クランク軸２１２Ａ（図１参照）またはクランクアーム２１２Ｂ（図１参照）に設けられる磁石と、この磁石を検出するリードスイッチを含んで構成され、クランク軸２１２Ａ（図１参照）の回転速度ＫＡを検出してもよい。第２検出部３は、磁気式エンコーダではなく光学式エンコーダとしてもよいし、ロータリエンコーダ以外の回転角度センサとしてもよい。
【００２９】
第３検出部６は、自転車２０１の走行速度を検出する。第３検出部６は、たとえば後輪２０７（図１参照）に設けられる磁石を検出するリードスイッチを含む。制御部４は、第３検出部６の検出値、および、タイヤ径に基づいて自転車２０１の走行速度ＺＡを演算する。
【００３０】
制御部４は、所定の条件が満たされたときに、アシストモータ２１６に対して走行補助を実行させる。例えば、制御部４は、第１検出部２によって検出された人力駆動力（トルク）が、予め設定された人力駆動力基準値以上であると判定した場合、アシストモータ２１６に対して走行補助を実行させる。制御部４は、第３検出部６によって検出された走行速度ＺＡが、所定速度以上になると、アシストモータ２１６の出力を低減または停止する。所定速度は、例えば時速２５ｋｍに対応する。
【００３１】
制御部４は、第１検出部２によって検出された人力駆動力、第２検出部３によって検出された検出結果である回転角度ＴＡ、および第３検出部６によって検出された検出結果である走行速度ＺＡに応じて、アシストモータ２１６に出力させる走行補助力ＰＸを制御する。詳細には、制御部４は、人力駆動力に応じて設定される基本走行補助力以下の走行補助力ＰＸをアシストモータ２１６に出力させる。なお、制御部４は、例えば、マイクロコンピュータによって構成され、ＣＰＵ（Central processing unit），ＲＡＭ(random access memory)，ＲＯＭ(read only memory)，Ｉ／Ｏインタフェイスなどを含む。
【００３２】
人力駆動力に応じて設定される基本走行補助力ＰＡについて説明する。
例えば、操作部２１８によって第１アシスト条件が選択されている場合、制御部４は、人力駆動力のＸ倍の走行補助力ＰＸを基本走行補助力ＰＡとして設定する。第１アシスト条件では、人力駆動力によって動力伝達経路に作用するトルクのＸ倍のトルクが、アシスト機構２１５から動力伝達経路に与えられるように、制御部４はアシスト機構２１５を制御する。
【００３３】
また、例えば、操作部２１８によって第２アシスト条件が選択されている場合、制御部４は、人力駆動力のＹ倍の走行補助力ＰＸを基本走行補助力ＰＡとして設定する。第２アシスト条件では、人力駆動力によって動力伝達経路に作用するトルクのＹ倍のトルクが、アシスト機構２１５から動力伝達経路に与えられるように、制御部４はアシスト機構２１５を制御する。
【００３４】
また、例えば、操作部２１８によって第３アシスト条件が選択されている場合、制御部４は、人力駆動力のＺ倍の走行補助力ＰＸを基本走行補助力ＰＡとして設定する。第３アシスト条件では、人力駆動力によって動力伝達経路に作用するトルクのＺ倍のトルクが、アシスト機構２１５から動力伝達経路に与えられるように、制御部４はアシスト機構２１５を制御する。Ｘ，Ｙ，Ｚは、Ｘ＞Ｙ＞Ｚとなる数字に選ばれる。例えば、Ｘ＝２、Ｙ＝１．５、Ｚ＝１に選ばれる。なお、アシスト機構２１５によるアシストを行わないオフモードも、操作部２１８によって選択することができる。
【００３５】
次に、制御部４が上述した基本走行補助力ＰＡ以下の走行補助力ＰＸを設定する方法について説明する。制御部４は、自転車のクランク２１２が停止状態から回転するときには、第２検出部３によって検出された回転角度ＴＡに応じて、上述した基本走行補助力ＰＡを補正する。この基本走行補助力ＰＡを補正したものが、アシストモータ２１６に出力させる走行補助力ＰＸである。制御部４は、駆動回路２１７を制御して、この走行補助力ＰＸをアシストモータ２１６に出力させる。
【００３６】
制御部４は、クランク２１２が停止状態から回転するときには、回転角度ＴＡが大きくなるにつれて走行補助力ＰＸが基本走行補助力ＰＡに近付くように、基本走行補助力ＰＡを補正する。より具体的には、制御部４は、クランク２１２が停止状態から回転するとき、回転角度ＴＡに対応する補正情報に基づいて、基本走行補助力ＰＡを補正する。この補正情報は、回転角度ＴＡが大きくなるほど大きくなる補正係数によって表される。制御部４は、この補正係数を基本走行補助力ＰＡに乗算することによって、走行補助力ＰＸを算出する。
【００３７】
例えば、制御部４は、図３に示すような補正情報マップを記憶しており、この補正情報マップに基づき補正係数を設定する。なお、補正情報マップは、回転角度ＴＡと補正係数とを対応付けた情報を含んでおり、回転角度ＴＡが大きくなるにつれて補正係数も大きくなる。なお、特に限定されるものではないが、補正係数は０以上１以下となっている。
【００３８】
制御部４は、第２検出部３によって検出された回転角度ＴＡが予め定められた閾値ＴＡＸ以上となると、補正係数を１とする。制御部４は、クランク２１２の回転角度ＴＡに基づく走行補助力ＰＸの補正処理（以下、第１補正処理という）を行った後に、後述する人力駆動力が減少するときの走行補助力ＰＸの補正処理（以下、第２補正処理という）を行なう。閾値ＴＡＸは、例えば０度以上１０００度以下にすることが好ましく、２０度以上８００度以下とすることがより好ましい。なお、制御部４は、このような補正情報マップを用いるのではなく、予め設定された計算式によって、回転角度ＴＡに応じた補正係数を算出してもよい。閾値ＴＡＸの値が小さいほど、クランク２１２を停止した状態から自転車２０１を漕ぎ始めたときに、アシストモータ２１６の応答速度が速くなる。すなわち、アシストモータ２１６の出力が基本走行補助力ＰＡに達するまでの時間が早くなる。閾値ＴＡＸの値を小さくすると、人力駆動力に対するアシストモータ２１６の出力が早期に大きくなるため、トラクションコントロール性を向上させることができ、閾値ＴＡＸの値を大きくすると、人力駆動力に対するアシストモータ２１６の出力が大きくなるまでの時間が長期化するため、ペダリング開始時の急な発進を抑制することができる。
【００３９】
補正情報マップは、図３に線Ｌ１で示すように回転角度ＴＡと補正係数とが一次関数のような関係となっていてもよいし、図３に線Ｌ２、Ｌ３で示すようにｎ次関数のような曲線となっていてもよい。補正情報マップは、図３に線Ｌ４で示すように回転角度ＴＡが０度の時に補正係数が０ではなく、所定の数値となっていてもよい。補正情報マップは、図３に線Ｌ１〜Ｌ４で示すように回転角度ＴＡによって補正係数が連続的に変化するようになっていてもよいし、図３に線Ｌ５で示すように回転角度ＴＡによって補正係数が階段状に不連続に変化するようになっていてもよい。このような補正マップは実験によって決定される。制御部４は複数の補正情報マップを備え、操作部２１８によって複数の補正情報マップを設定可能に構成される。制御部４は、補正制御マップではなく、予め設定された計算式によって走行補助力ＰＸを算出してもよい。
【００４０】
制御部４は、第２補正処理として、人力駆動力が減少するとき、この人力駆動力の減少に対して走行補助力ＰＸの低下が遅れるように、走行補助力ＰＸを制御する。詳細には、制御部４は、第１補正処理および第２補正処理が行われていない間、基本的には、人力駆動力に応じて設定される基本走行補助力ＰＡを走行補助力ＰＸとしてアシストモータ２１６に出力させる。そして、制御部４は、人力駆動力が減少するときに、基本走行補助力ＰＡを補正して、補正後の基本走行補助力ＰＡを走行補助力ＰＸとしてアシストモータ２１６に出力させる。この補正後の基本走行補助力ＰＡは、補正前の基本走行補助力ＰＡ以上となる。制御部４は、この補正処理によって、人力駆動力の減少に対して、走行補助力ＰＸの減少を遅らせる。ここで、人力駆動力に応じて設定される基本走行補助力ＰＡ、および基本走行補助力ＰＡの時間変化について説明する。
【００４１】
図４は、基本走行補助力ＰＡの時間変化を示すグラフである。人力駆動力は、ペダル２１１が上死点又は下死点に位置するときに最小となり、ペダル２１１が上死点又は下死点から９０度回転した位置に位置するときに最大となる。基本走行補助力ＰＡは人力駆動力の所定倍に設定されるため、基本走行補助力ＰＡの時間変化は図４に示すような波形となる。制御部４が第１補正処理および第２補正処理を行わない場合、アシストモータ２１６は、基本走行補助力ＰＡを出力することになる。
【００４２】
制御部４は、上述した基本走行補助力ＰＡを走行補助力ＰＸとしてアシストモータ２１６に出力させる一方で、人力駆動力が減少するとき、基本走行補助力ＰＡを補正して、その補正後の基本走行補助力ＰＡを走行補助力ＰＸとしてアシストモータ２１６に出力させる。
【００４３】
具体的には、制御部４は、第１検出部２が出力する信号を離散信号に変換する。すなわち、制御部４は、第１検出部２によって検出された人力駆動力に関する情報を、所定時間間隔で取得する。そして、制御部４は、その離散信号に基づき、第１検出部２によって検出された人力駆動力が一つ前の時刻において検出された人力行動力よりも小さいと判断すると、人力駆動力が低下したと判断する。
【００４４】
図５は、走行補助力ＰＸの時間変化を示すグラフである。なお、図５において実線で示した波形が走行補助力ＰＸの時間変化を示し、破線で示した波形は基本走行補助力ＰＡの時間変化を示す。図５に示すように、制御部４は、時刻ｔ１の次の時刻ｔ２において、人力駆動力が減少したと判断する。なお、時刻ｔ１は、基本走行補助力ＰＡが最大値を示す時刻である。
【００４５】
制御部４は、人力駆動力が減少したと判断すると、人力駆動力の減少に対して走行補助力の減少を遅らせる。具体的には、制御部４は、一次ローパスフィルタを用いて基本走行補助力ＰＡを補正して走行補助力ＰＸとする。このように制御部４が一次ローパスフィルタを用いて基本走行補助力ＰＡを補正することによって、走行補助力ＰＸの低下は人力駆動力の低下に対して遅れる。
【００４６】
また、制御部４は、基本走行補助力ＰＡの補正処理を開始した後、補正後の走行補助力ＰＸが補正前の基本走行補助力ＰＡよりも大きい間において、基本走行補助力ＰＡの補正処理を続ける。すなわち、図５の時刻ｔ２から時刻ｔ３までの間、制御部４は、基本走行補助力ＰＡの補正処理を続ける。そして、制御部４は、時刻ｔ３において補正前の基本走行補助力ＰＡが、補正後の走行補助力ＰＸ以上となると、第２補正処理を停止する。
【００４７】
また、制御部４は、クランク２１２の回転状態に応じて、上述した走行補助力ＰＸの減少の遅れを制御する。詳細には、上記補正処理に用いられる一次ローパスフィルタの時定数に関して、制御部４は、クランク２１２の回転状態に対応した時定数を設定する。時定数が小さくなるほど、人力駆動力が減少する時のアシストモータ２１６の応答速度が速くなり、時定数が大きくなるほど、人力駆動力が減少する時のアシストモータ２１６の応答速度が遅くなる。
【００４８】
具体的には、制御部４は、後述する第１制御状態において、クランク２１２の回転速度ＫＡが高いほど、またはクランク２１２の回転周期が短いほど、大きい時定数に設定する。この結果、回転速度ＫＡが小さいほど、又は回転周期が長いほど、走行補助力ＰＸの低下の遅れが小さくなり、回転速度ＫＡが大きいほど、または回転周期が短いほど、上述した走行補助力ＰＸの低下の遅れが大きくなる。第１の制御状態では、回転速度ＫＡが小さくなるにつれてアシスト力の継続時間が短くなり、人力駆動力に同期したアシスト力の発生が可能となる。これによって低回転速度ＫＡ走行時のトラクションコントロール性が向上する。
【００４９】
また制御部４は、後述する第２制御状態において、クランク２１２の回転速度ＫＡが高いほど、またはクランク２１２の回転周期が短いほど、小さい時定数に設定する。この結果、回転速度ＫＡが高いほど、または回転周期が短いほど、走行補助力ＰＸの低下の遅れが小さくなる。第２制御状態では、回転速度ＫＡが高くなる、すなわち高速走行になるにつれて時定数が小さくなるため、アシスト力の継続時間、すなわち、アシストモータ２１６を駆動する時間が短くなり、電力を消費しにくくなる。このため、高速域での航続距離を高めることができる。また第２制御状態では、回転速度ＫＡが低くなる、すなわち低速走行になるにつれて時定数が大きくなるため、アシスト力の継続時間が長くなり、車速の減少を抑制することができる。
【００５０】
例えば、制御部４は、図６および図７に示すような時定数マップを記憶しており、この時定数マップに基づいて、時定数を設定する。図６に示す時定数マップは、第１制御状態で用いられる。図６に示す時定数マップは、時定数と回転速度ＫＡとを対応付けた情報を含んでおり、回転速度ＫＡが高くなるにつれて時定数が大きくなる。また、回転速度ＫＡが所定値ＫＡＸ以上の場合、時定数は最大となるように対応付けられている。すなわち、制御部４は、回転速度ＫＡが所定値ＫＡＸ以上の場合、第２補正処理によって走行補助力ＰＸの補正が行われない。なお、最小の時定数は、制御部４の１制御周期の値を採用することができる。
【００５１】
図７に示す時定数マップは、第２制御状態で用いられる。図７に示す時定数マップは、時定数と回転速度ＫＡとを対応付けた情報を含んでおり、回転速度ＫＡが高くなるにつれて時定数が小さくなる。また、回転速度ＫＡが所定値ＫＡＹ以上の場合、時定数が最小の一定値となるように対応付けられている。制御部４は、このような時定数マップを用いるのではなく、予め設定された計算式によって、回転速度ＫＡに応じた時定数を算出してもよい。なお、所定値ＫＡＹは、所定値ＫＡＸと一致させることもできる。また、所定値ＫＡＹと所定値ＫＡＸとを異ならせることもできる。
【００５２】
時定数マップにおいて、時定数と回転速度ＫＡとの関係は、図６の線Ｌ１１、および図７の線Ｌ２１で示すように一次関数のような関係となっていてもよいし、図６の線Ｌ１２、Ｌ１３、および図７の線Ｌ２２，Ｌ２３で示すようにｎ次関数のような関係となっていてもよい。また、図６の線Ｌ１４で示すように、回転速度ＫＡが０の時に時定数が最小よりも大きい数値となっていてもよい。図７の線Ｌ２４で示すように、回転速度ＫＡが所定値ＫＡＹの時に時定数が最小よりも大きい数値となっていてもよい。時定数マップは、図６に線Ｌ１１〜Ｌ１４で示し、図７に線Ｌ２１〜Ｌ２４で示すように回転速度ＫＡの変化に応じて時定数が連続的に変化するようになっていてもよいし、図６にＬ１５で示し、図７にＬ２５で示すように回転速度ＫＡの変化に応じて時定数が階段状に不連続に変化するようになっていてもよい。このような時定数マップは実験によって決定される。制御部４は、複数の時定数マップを備え、操作部２１８または外部装置７によって複数の時定数マップを選択して設定してもよい。
【００５３】
図２に示す制御部４は、アシスト条件に加えて、人力駆動力に対するアシストモータ２１６の出力特性が相互に異なる第１制御状態と第２制御状態とを、選択的に設定可能である。第１制御状態は、たとえばオフロードモードである。第２制御状態は、たとえばオンロードモードである。オフロードモードは、岩場、ダートなどの走行負荷の時間変化の大きな路面を走行するのに適したモードである。オンロードモードは、舗装路のような走行負荷の時間変化の小さな路面を走行するのに適したモードである。走行負荷の時間変化とは、車輪と路面の接線力の時間変化である。第１制御状態と第２制御状態とでは、人力駆動力に対する前記アシストモータ２１６の出力の最大値が等しい。
【００５４】
第１制御状態と第２制御状態とは、操作部２１８によって選択的に設定可能である。操作部２１８は、第１制御状態に対応する第１操作スイッチと、第２制御状態に対応する第２操作スイッチとを有する。第１操作スイッチを操作することによって、制御部４が第１制御状態となり、第２操作スイッチを操作することによって、制御部４が第２制御状態となる。操作部２１８は、操作することによって第１制御状態と第２制御状態とを、交互に切り替える１つの操作スイッチ備える構成としてもよい。
【００５５】
自転車用制御装置１に通信部５を備えることもできる。この場合、第１制御状態と第２制御状態とは、通信部５を介して設定されてもよい。通信部５は、外部装置７と通信可能に構成される。外部装置７は、たとえばパーソナルコンピュータ、スマートフォンなどである。通信部５は、有線または無線のインタフェイスを有し、外部装置７と、有線または無線で通信を行う。通信部５を有線で外部装置７と接続する場合、接続ポートを、駆動ユニット２１９のハウジングに設けてもよく、操作部２１８に設けてもよい。
【００５６】
制御部４は、自転車のクランク２１２が停止状態から回転するとき、およびクランク２１２の回転速度ＫＡが所定の第１速度以下のときの少なくともいずれか一方で、第１制御状態における人力駆動力の変化に対するアシストモータ２１６の応答速度が、第２制御状態における人力駆動力の変化に対するアシストモータ２１６の応答速度よりも速くなるように、アシストモータ２１６の出力（走行補助力ＰＸ）を制御する。制御部４は、自転車のクランク２１２が停止状態から回転するとき、およびクランク２１２の回転速度ＫＡが所定の第１速度以下のときの少なくとも一方で、第１制御状態におけるアシストモータ２１６に出力させる走行補助力ＰＸと、第２制御状態におけるアシストモータ２１６に出力させる走行補助力ＰＸとを異ならせている。換言すれば、制御部４は、自転車のクランク２１２が停止状態から回転するとき、およびクランク２１２の回転速度ＫＡが所定の第１速度以下のときの少なくとも一方で、第１制御状態におけるアシストモータ２１６の出力状態と、第２制御状態における第１制御状態におけるアシストモータ２１６の出力状態とを異ならせている。なお、出力状態が異なるとは、第１制御状態のときと第２制御状態のときとで、同一の人力駆動力が検出されたときに出力する走行補助力ＰＸが異なる大きさになる場合を含むことを示し、一部の人力駆動力に対して同一の走行補助力ＰＸが出力される場合も含んでよい。
【００５７】
さらに詳しく述べると、制御部４は、以下の（ａ）〜（ｃ）のように第１制御状態と第２制御状態とに応じてアシストモータ２１６の出力を制御する。
（ａ）制御部４は、自転車のクランク２１２が停止状態から回転するとき、第１制御状態における人力駆動力が増加するときのアシストモータ２１６の応答速度が、第２制御状態における人力駆動力が増加するときのアシストモータ２１６の応答速度よりも速くなるように、アシストモータ２１６の出力を制御する。
【００５８】
（ｂ）制御部４は、クランク２１２の回転速度ＫＡが所定の第１速度以下のときに、第１制御状態における人力駆動力が減少するときのアシストモータ２１６の応答速度が、第２制御状態における人力駆動力が減少するときアシストモータ２１６の応答速度以下になるように、アシストモータ２１６の出力を制御する。
【００５９】
（ｃ）制御部４は、クランク２１２の回転速度ＫＡが、所定の第１速度以上である所定の第２速度を超えているときに、第１制御状態における人力駆動力が減少するときのアシストモータ２１６の応答速度が、第２制御状態における人力駆動力が減少するアシストモータ２１６の応答速度よりも遅くなるように、アシストモータ２１６の出力を制御する。
【００６０】
上記（ａ）のようにアシストモータ２１６の出力を制御するために、制御部４は、第１制御状態と、第２制御状態とで、第１補正処理に用いる補正情報マップまたは計算式を切り替える。制御部４は、第１補正処理で、たとえば図８のような補正情報マップを用いる。図８で点線Ｌ３１１は第１制御状態のときに第１補正処理で用いられる補正情報マップを示す。図８で実線Ｌ３２１は、第２制御状態のときに第１補正処理で用いられる補正情報マップを示す。第１制御状態では、回転角度ＴＡが閾値ＴＡＸである第１回転角度ＴＡＸ１に達したときに、補正係数が１になるように設定されている。第１回転角度ＴＡＸ１は、例えば３０度である。第２制御状態では、回転角度ＴＡが閾値ＴＡＸである第２回転角度ＴＡＸ２に達したときに、補正係数が１になるように設定されている。第２回転角度ＴＡＸ２は、例えば６０度、または、７２０度である。第１回転角度ＴＡＸ１は、第２回転角度ＴＡＸ２よりも小さい。
【００６１】
制御部４は、自転車２０１の走行速度ＺＡに応じて、第１補正処理で用いられる補正情報マップまたは計算式を切り替えてもよい。この場合、制御部４は、走行速度ＺＡが所定の速度以上のとき、走行速度ＺＡが所定の速度以下のときよりも、人力駆動力が増加するときのアシストモータ２１６の応答速度が速くなるように、アシストモータ２１６の出力を制御する。
【００６２】
例えば、第１制御状態のときの第１補正処理において、走行速度ＺＡが所定の速度ＺＸ以下であれば、制御部４は、図８の点線Ｌ３１１で示すような補正情報マップを用い、走行速度ＺＡが所定の速度ＺＸ以下であれば、制御部４は、図８の点線Ｌ３１２で示すような補正情報マップを用いる。図８の補正情報マップでは、走行速度ＺＡが所定の速度ＺＸ以下であれば、クランク２１２が停止状態から例えば３０度回転したときに、補正係数が１になるように設定されている。点線Ｌ３１１で示す補正情報マップと、点線Ｌ３１２で示す補正情報マップとでは、補正係数が１になる第１回転角度ＴＡＸ１は同じであるが、補正係数が１になるまでの回転角度ＴＡに対して、点線Ｌ３１２で示す補正情報マップの方が、点線Ｌ３１１で示す補正情報マップよりも補正係数が大きくなる。
【００６３】
例えば、第２制御状態のときの第１補正処理において、走行速度ＺＡが所定の速度ＺＸ以下であれば、制御部４は、図８の実線Ｌ３２１で示すような補正情報マップを用い、走行速度ＺＡが所定の速度ＺＸ以下であれば、制御部４は、図８の実線Ｌ３２２で示すような補正情報マップを用いる。図８の補正情報マップでは、走行速度ＺＡが所定の速度ＺＸ以下であれば、クランクが停止状態から例えば６０度回転したときに、補正係数が１になるように設定されている。
【００６４】
所定の速度ＺＸは、たとえば時速３ｋｍに選ばれる。走行速度ＺＡが所定の速度ＺＸ以下のときに、クランク２１２が停止状態から回転するときは、自転車２０１が停止状態、ほぼ停止した状態から動き出す状態であると想定される。自転車２０１が所定の速度ＺＸを超えているときに、クランク２１２が停止状態から回転するときは、自転車２０１がコースティング状態であることが想定される。制御部４が補正情報マップを変更することによって、自転車２０１の走行状態に合わせたアシストモータ２１６の出力の立ち上げを行うことができる。
【００６５】
自転車のクランク２１２が停止状態から回転するとき、同一の人力駆動力をクランク２１２に与えて、クランク２１２を同一の速度で回転させた場合、第１制御状態のときの方が第２制御状態のときよりも、アシストモータ２１６の出力が速く大きくなる。すなわちアシストモータの応答速度が速くなる。
【００６６】
上記（ｂ）および（ｃ）のようにアシストモータ２１６の出力を制御するために、制御部４は、第１制御状態と、第２制御状態とで、第２補正処理に用いる補正情報マップまたは計算式を切り替える。制御部４は、第２補正処理で、例えば図９のような補正情報マップを用いる。図９で点線Ｌ４１は、第１制御状態のときに第２補正処理で用いられる補正情報マップを示す。図９で実線Ｌ４２は、第２制御状態のときに第２補正処理で用いられる補正情報マップを示す。図９に示す例では、第１制御状態および第２制御状態のいずれのときであっても所定の回転速度ＫＡの範囲（ＫＡＡ〜ＫＡＢ）のときには、時定数は同じとなる。所定の回転速度ＫＡの範囲は、例えば５０ｒｐｍ〜６０ｒｐｍである。図９に示す例では、回転速度ＫＡＡは所定の第１速度であり、回転速度ＫＡＢは所定の第２速度である。
【００６７】
次に、上述した自転車用制御装置１の動作について、図１０を参照しつつ説明する。図１０は、自転車用制御装置１の動作処理を説明するためのフローチャートである。
自転車用制御装置１に電源を投入すると、図１０のステップＳ１に移り、制御部４は、第１検出部２によって検出された人力駆動力に関する情報を取得する。具体的には、制御部４は、第１検出部２によって検出されたトルクに関する情報を取得する。
【００６８】
次にステップＳ２に移り、制御部４は、人力駆動力が人力駆動力基準値以上であるか否か判断する。具体的には、制御部４は、取得したトルクに関する情報に基づき、トルクがトルク基準値以上であるか否か判断する。なお、特に限定されるものではないが、このトルク基準値は、例えば７Ｎ・ｍ以上１０Ｎ・ｍ以下程度とすることができる。制御部４は、人力駆動力が人力駆動力基準値未満であると判断すると、ステップＳ１の処理に移行する。
【００６９】
ステップＳ２において制御部４は、人力駆動力が人力駆動力基準値以上であると判断すると、ステップＳ３に移る。ステップＳ３では、制御部４は、基本走行補助力ＰＡを設定する。詳細には、制御部４は、人力駆動力に応じた基本走行補助力ＰＡを設定する。
【００７０】
次にステップＳ４において第１補正処理を行う。制御部４は、クランク２１２の停止状態からの角度（回転角度ＴＡ）に応じて、設定または選択されている制御状態に対応する補正係数を用いて基本走行補助力ＰＡを補正する。制御部４は、クランク２１２の停止状態からの角度が閾値ＴＡＸ以上になると、基本走行補助力ＰＡを補正しない。
【００７１】
次にステップＳ５に移り、制御部４は、人力駆動力が減少しているか否かを判断する。ステップＳ５において、制御部４が、人力駆動力が減少していると判断すると、ステップＳ６に移る。
【００７２】
ステップＳ６において制御部４は、第２補正処理を行う。制御部４は、ステップＳ４で補正された基本走行補助力ＰＡ（走行補助力ＰＸ）、または補正されなかった基本走行補助力ＰＡを、設定または選択されている制御状態に対応する時定数を用いて、補正して、ステップＳ７に移る。またステップＳ５において、制御部４が、人力駆動力が減少していないと判断すると、ステップＳ７に移る。
【００７３】
ステップＳ７では、制御部４は、ステップＳ４およびステップＳ６で補正された基本走行補助力ＰＡ（走行補助力ＰＸ）、ステップＳ４で補正された基本走行補助力ＰＡ（走行補助力ＰＸ）、または補正されていない基本走行補助力ＰＡに基づいて、アシストモータ２１６を制御する。ステップＳ７が終了すると、ステップＳ１に移り、制御部４の電力の供給が途切れるまでフローチャートの処理を実行し続ける。
【００７４】
自転車用制御装置１は、以下の効果を奏する。
（１）自転車２０１の走行状況、例えば、自転車２０１がオンロードを走行するときとオフロードを走行するときとでは、アシストモータ２１６に対する要求が異なる。このため、自転車２０１の走行状況に応じたアシストモータ２１６の制御が求められている。
【００７５】
制御部４は、第１制御状態と、第２制御状態とを選択的に設定して、アシストモータ２１６を制御することができる。このため、自転車２０１の走行状況に応じたアシストモータ２１６の制御を行うことができる。
【００７６】
（２）制御部４は、回転速度ＫＡが所定の第１速度以下のとき、第１制御状態における人力駆動力の変化に対するアシストモータ２１６の応答速度が、第２制御状態における人力駆動力の変化に対するアシストモータ２１６の応答速度よりも速くなるようにアシストモータ２１６の出力を制御する。
【００７７】
このため、第１制御状態においては、人力駆動力に対して追従性よくアシストモータ２１６を駆動させることができる。このため、例えば、オフロードにおいて障害物を乗り越えようとするときに人力駆動力が大きくなるとアシストモータ２１６の出力もすぐに大きくなり、人力駆動力が減少すると、アシストモータ２１６の出力もすぐに小さくなる。このため、トラクションコントロール性が向上する。また、人力駆動力が小さくなるときには、アシストモータ２１６の出力および出力時間を短くすることができるため、電力の消費を低減できる。他方、第２制御状態においては、アシストモータ２１６によるトルクの変動が小さくなる。このため、平坦なオンロードにおいて運転者がアシスト力の変動に起因する違和感を覚えにくくなる。
【００７８】
（３）制御部４は、クランク２１２が停止状態から回転するとき、すなわち、回転角度ＴＡが小さい領域において、第１制御状態における人力駆動力の変化に対するアシストモータ２１６の出力が、第２制御状態における人力駆動力の変化の変化に対するアシストモータ２１６の応答速度よりも速くなるようにアシストモータ２１６の出力を制御する。すなわち、基本走行補助力ＰＡを基本走行補助力ＰＡよりも小さい走行補助力ＰＸに補正する期間が、第２制御状態のときよりも第１制御状態のときの方が短い。
【００７９】
このため、第１制御状態においては、人力駆動力に対する走行補助力ＰＸが基本走行補助力ＰＡまで早期に上昇するため、例えば、自転車２０１がオフロードを走行しているときにおいて、トラクションコントロール性が向上する。他方、第２制御状態においては、人力駆動力に対する走行補助力ＰＸが基本走行補助力ＰＡまで第１制御状態と比較してゆっくりと上昇するため、自転車２０１の走行開始時に走行速度ＺＡが急激に上昇する等して運転者が違和感を覚えることが低減する。
【００８０】
（４）たとえば、オフロードをある程度の速度を維持して走行するためには場合には、大きなパワー（エネルギー）が必要になる。大きなパワーを得るために、単純に上限トルク設定値を引き上げた場合、駆動ユニット２１９のモータ部や機構部の大型化、重量増加につながるおそれがある。また、人力駆動力に対するアシストモータの出力の比率であるアシスト比を引き上げた場合、電力をより多く消費してしまう。制御部４は、回転速度ＫＡが所定の第２速度を超えているとき、第１制御状態における人力駆動力が減少するときのアシストモータの応答速度が、第２制御状態における人力駆動力が減少するときアシストモータの応答速度よりも遅くなるように、アシストモータの出力を制御する。これによって、人力駆動力が減少してもアシスト力の減少が抑制されるので、駆動ユニット２１９のサイズと重量を変更せず、かつ電力を有効に活用してパワーを引き上げることができる。
【００８１】
（変形例）
自転車用制御装置が取り得る具体的な形態は、実施形態に例示された形態に限定されない。自転車用制御装置は、実施形態とは異なる各種の形態を取り得る。以下に示される実施形態の変形例は、自転車用制御装置等が取り得る各種の形態の一例である。
【００８２】
・制御部４は、第１補正処理の後に第２補正処理を行っているが、制御部４は、第２補正処理を行った後に第１補正処理を行ってもよい。
・実施形態において、制御部４は、基本走行補助力ＰＡを補正する代わりに、第１検出部２によって検出される人力駆動力を補正してもよい。すなわち、制御部４は、基本走行補助力ＰＡを直接補正するのではなく、第２検出部３によって検出される人力駆動力を補正することによって、基本走行補助力ＰＡを間接的に補正してもよい。
【００８３】
・第１検出部２は、クランク軸２１２Ａに作用するトルクを人力駆動力として検出しているが、特にこれに限定されない。例えば、第１検出部２は、チェーン２１０に作用する張力を人力駆動力として検出してもよいし、後輪２０７の車軸に作用する力、またはフレーム２０２に人力によって作用する駆動力などを検出してもよい。
【００８４】
・動力伝達経路にアシスト機構２１５によって補助駆動力を作用させる構成を採用しているが、特にこれに限定されない。例えば、チェーン２１０にアシスト機構２１５によって補助駆動力を作用させる構成であってもよい。また、例えば、フロントハブモータを備える電動アシスト自転車、すなわち前輪２０６にアシスト機構を備える電動アシスト自転車にも本自転車用制御装置を適用することができる。他にも、リアハブモータを備える電動アシスト自転車、すなわち後輪２０７にアシスト機構を備える電動アシスト自転車にも、本自転車用制御装置を適用することができる。
【００８５】
・制御部４は、回転速度ＫＡに代えて自転車２０１のクランク２１２が回転し始めてからの走行距離または走行時間を用いて第１補正処理を行うこともできる。
・図９に示されるマップにおいて、線Ｌ４２を回転速度ＫＡが回転速度ＫＡＢよりも高いとき、時定数が一定の値、例えば、回転速度ＫＡＢのときの時定数に維持することもできる。この場合、第２の制御状態において、高速域においてもトルクの変動が抑制される。このため、高速域においても運転者がトルクの変動に起因する違和感を覚えにくい。また、高速域においても走行速度ＺＡを一定に保ちやすくなる。
【００８６】
・制御部４は、（ａ）、（ｂ）および（ｃ）の全ての制御を実行しているが、（ａ）、（ｂ）および（ｃ）の少なくともいずれかの制御を実行する構成としてもよい。また操作部２１８または外部装置７の少なくともいずれかによって、（ａ）、（ｂ）および（ｃ）のうち、制御部４に実行させる制御を選択する構成としてもよい。
【００８７】
・操作部２１８または外部装置７によって、アシストモータ２１６の応答速度を調節可能としてもよい。この場合、操作部２１８または外部装置７によって、補正係数および時定数を選択または設定できる。これによってユーザの好みに応じたアシストモータ２１６の制御を行うことができるようになる。
【００８８】
・制御部４は、操作部２１８の操作を通じてアシスト条件を変更できるように設定しているが、アシスト条件は変更できなくてもよい。この場合、人力駆動力の所定倍の走行補助力ＰＸを基本走行補助力ＰＡとして設定することができる。
【００８９】
・制御部４は、クランク２１２が停止位置から回転するときに、クランク２１２の回転角度ＴＡに応じて、補助係数を設定しているが、制御部４は、クランク２１２が停止位置から回転するときに、クランク２１２の回転とは無関係に、人力駆動力の増加に対して走行補助力ＰＸの増加を遅らせてもよい。この場合、制御部４は、一次ローパスフィルタを用いて基本走行補助力ＰＡを補正する。人力駆動力の増加に対して走行補助力ＰＸの増加を遅らせることによって、人力駆動力の変化に対するアシストモータ２１６の応答速度を変更することができる。
【００９０】
・制御部４は、第１制御状態において、クランク２１２が停止位置から回転するときに、基本走行補助力ＰＡを補正しない構成としてもよい。さらに制御部４は、第１制御状態において、第１の走行速度以下のときに、基本走行補助力ＰＡを補正しない構成としてもよい。この場合、人力駆動力に対して、さらにダイレクトにアシストモータ２１６を応答させることができる。
【符号の説明】
【００９１】
１      自転車用制御装置
４      制御部
５      通信部
７      外部装置
２０１  自転車
２１２  クランク
２１６  アシストモータ
２１８  操作部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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