(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
単一の素子を含み、独立して動作可能な第１の操作部および第２の操作部の動きを検出するセンサを備え、
前記センサは、前記第１の操作部の動きに応じて第１状態の検出信号を出力し、かつ、前記第２の操作部の動きに応じて前記第１状態とは異なる第２状態の検出信号を出力する、自転車用検出装置。
【請求項２】
前記センサは、前記第１の操作部に設けられる第１の検出体との位置関係に応じて前記第１状態の検出信号を出力し、前記第２の操作部に設けられる第２の検出体との位置関係に応じて前記第２状態の検出信号を出力する、請求項１に記載の自転車用検出装置。
【請求項３】
前記センサと前記第１の検出体との距離に応じて前記第１状態の検出信号のレベルが連続的または段階的に変化し、前記センサと前記第２の検出体との距離に応じて前記第２状態の検出信号のレベルが連続的または段階的に変化する、請求項２に記載の自転車用検出装置。
【請求項４】
前記センサは、前記第１の検出体との距離が所定の距離未満の場合に前記第１状態の検出信号を出力し、前記第１の検出体との距離が前記所定の距離以上の場合に前記第１状態の検出信号を出力せず、前記第２の検出体との距離が所定の距離未満の場合に前記第２状態の検出信号を出力し、前記第２の検出体との距離が前記所定の距離以上の場合に前記第２状態の検出信号を出力しない、請求項２に記載の自転車用検出装置。
【請求項５】
前記第１の操作部に設けられる前記第１の検出体、および、前記第２の操作部に設けられる前記第２の検出体をさらに備える、請求項２〜４のいずれか一項に記載の自転車用検出装置。
【請求項６】
前記第１の操作部は、第１の検出体と前記第１の検出体を検出する前記センサとの間を移動可能に設けられ、
前記第２の操作部は、第２の検出体と前記第２の検出体を検出する前記センサとの間を移動可能に設けられる、請求項１に記載の自転車用検出装置。
【請求項７】
前記第１の検出体および前記第２の検出体は、磁石であり、
前記センサは、ホール素子を備える、請求項２または６に記載の自転車用検出装置。
【請求項８】
前記第１の操作部および前記第２の操作部が操作されていない状態で、前記第１の検出体が備える磁極のうちの前記センサに近い磁極と、前記第２の検出体が備える磁極のうちの前記センサに近い磁極とは、反対の磁性を有する、請求項７に記載の自転車用検出装置。
【請求項９】
前記第１の検出体および前記第２の検出体は、互いに異なる色を有し、
前記センサは受光素子を備える、請求項２または６に記載の自転車用検出装置。
【請求項１０】
前記第１の検出体および前記第２の検出体は、発光することによって互いに異なる色を有する、請求項９に記載の自転車用検出装置。
【請求項１１】
前記第１の検出体は、互いに色が異なる複数の第１の色部分を備え、
前記複数の第１の色部分は、前記第１の操作部が移動する方向に並べられ、
前記第２の検出体は、互いに色が異なる複数の第２の色部分を備え、
前記複数の第２の色部分は、前記第２の操作部が移動する方向に並べられる、請求項９に記載の自転車用検出装置。
【請求項１２】
前記センサに光を案内する窓が形成される案内部をさらに備える、請求項９〜１１のいずれか一項に記載の自転車用検出装置。
【請求項１３】
請求項１〜１２のいずれか一項に記載の前記自転車用検出装置と、前記第１の操作部および前記第２の操作部とを備える、自転車用コンポーネントの操作装置。
【請求項１４】
前記第１の操作部および前記第２の操作部は、自転車用コンポーネントを動作させる、請求項１３に記載の自転車用コンポーネントの操作装置。
【請求項１５】
前記操作装置は、前記第１の操作部および前記第２の操作部が操作されることにより前記自転車用コンポーネントと連結されるケーブルを移動させる巻取体を備え、
前記第１の操作部が操作によって前記巻取体が回転する方向に対して、前記第２の操作部の操作によって前記巻取体が回転する方向が反対である、請求項１４に記載の自転車用コンポーネントの操作装置。
【請求項１６】
前記自転車用コンポーネントは、変速機、サスペンションまたはシートポストである請求項１４または１５に記載の自転車用コンポーネントの操作装置。
【請求項１７】
請求項１３〜１６のいずれか１項に記載の自転車用コンポーネントの操作装置と、
前記第１状態の検出信号および前記第２状態の検出信号に応じて前記自転車用コンポーネントである自転車用電動コンポーネントを制御する制御装置とを備える、自転車用制御システム。
【請求項１８】
前記自転車用コンポーネントは、変速機であり、
前記制御装置は、人力駆動力と、前記第１状態の検出信号および前記第２状態の検出信号とに応じて、自転車を駆動するためのモータを制御する、請求項１７に記載の自転車用制御システム。
【請求項１９】
前記制御装置は、前記第１状態の検出信号および前記第２状態の検出信号に応じて、前記モータの出力を低下させる、請求項１８に記載の自転車用制御システム。
【請求項２０】
前記制御装置は、前記第１状態の検出信号が検出されたときと、前記第２状態の検出信号が検出されたときとで、前記モータの出力を低下させる時間、および前記モータの出力の低下量のうち少なくとも一方を異ならせる、請求項１９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】
本発明は自転車用検出装置、この検出装置を備える自転車用コンポーネントの操作装置、および、この操作装置を備える自転車用制御システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、複数の操作部の動きを検出する自転車用検出装置が知られている。例えば、特許文献１の自転車用検出装置は、２つの操作部を備える変速機の操作装置に備えられ、各操作部の操作を検知するための２つのセンサを備えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許第８２８６５２９号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記自転車用検出装置は、２本の操作部の動きを検出するための２つのセンサを備える。コストの点からセンサの数を減らすことが好ましい。
本発明の目的は、センサの数を減らすことのできる自転車用検出装置、この検出装置を備える自転車用コンポーネントの操作装置、および、この操作装置を備える自転車用制御システムを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
〔１〕本発明に従う自転車用検出装置の一形態は、単一のセンサを備え、前記センサは、第１の操作部の動きに応じて第１状態の検出信号を出力し、かつ第２の操作部の動きに応じて前記第１状態とは異なる第２状態の検出信号を出力する。
【０００６】
〔２〕前記自転車用検出装置の一形態によれば、前記センサは、前記第１の操作部に設けられる第１の検出体との位置関係に応じて前記第１状態の検出信号を出力し、前記第２の操作部に設けられる第２の検出体との位置関係に応じて前記第２状態の検出信号を出力する。
【０００７】
〔３〕前記自転車用検出装置の一形態によれば、前記センサと前記第１の検出体との距離に応じて前記第１状態の検出信号のレベルが連続的または段階的に変化し、前記センサと前記第２の検出体との距離に応じて前記第２状態の検出信号のレベルが連続的または段階的に変化する。
【０００８】
〔４〕前記自転車用検出装置の一形態によれば、前記センサは、前記第１の検出体との距離が所定の距離未満の場合に前記第１状態の検出信号を出力し、前記第１の検出体との距離が前記所定の距離以上の場合に前記第１状態の検出信号を出力せず、前記第２の検出体との距離が所定の距離未満の場合に前記第２状態の検出信号を出力し、前記第２の検出体との距離が前記所定の距離以上の場合に前記第２状態の検出信号を出力しない。
【０００９】
〔５〕前記自転車用検出装置の一形態によれば、前記第１の操作部に設けられる前記第１の検出体、および、前記第２の操作部に設けられる前記第２の検出体をさらに備える。
〔６〕前記自転車用検出装置の一形態によれば、前記第１の操作部は、第１の検出体と前記センサとの間を移動可能に設けられ、前記第２の操作部は、第２の検出体と前記センサとの間を移動可能に設けられる。
【００１０】
〔７〕前記自転車用検出装置の一形態によれば、前記第１の検出体および前記第２の検出体は、磁石であり、前記センサは、ホール素子を備える。
〔８〕前記自転車用検出装置の一形態によれば、前記第１の操作部および前記第２の操作部が操作されていない状態で、前記第１の検出体が備える磁極のうちの前記センサに近い磁極と、前記第２の検出体が備える磁極のうちの前記センサに近い磁極とは、反対の磁性を有する。
【００１１】
〔９〕前記自転車用検出装置の一形態によれば、前記第１の検出体および前記第２の検出体は、互いに異なる色を有し、前記センサは受光素子を備える。
〔１０〕前記自転車用検出装置の一形態によれば、前記第１の検出体および前記第２の検出体は、発光することによって互いに異なる色を有する。
【００１２】
〔１１〕前記自転車用検出装置の一形態によれば、前記第１の検出体は、互いに色が異なる複数の第１の色部分を備え、前記複数の第１の色部分は、前記第１の操作部が移動する方向に並べられ、前記第２の検出体は、互いに色が異なる複数の第２の色部分を備え、前記複数の第２の色部分は、前記第２の操作部が移動する方向に並べられる。
【００１３】
〔１２〕前記自転車用検出装置の一形態によれば、前記センサに光を案内する窓が形成される案内部をさらに備える。
〔１３〕本発明に従う自転車用コンポーネントの操作装置の一形態は、上記〔１〕〜〔１２〕のいずれか一項に記載の前記自転車用検出装置と、前記第１の操作部および前記第２の操作部とを備える、自転車用コンポーネントの操作装置。
【００１４】
〔１４〕本発明に従う自転車用コンポーネントの操作装置の一形態は、前記第１の操作部および前記第２の操作部は、自転車用コンポーネントを動作させる。
〔１５〕本発明に従う自転車用コンポーネントの操作装置の一形態は、前記操作装置は、前記第１の操作部および前記第２の操作部が操作されることにより前記自転車用コンポーネントと連結されるケーブルを移動させる巻取体を備え、前記第１の操作部が操作によって前記巻取体が回転する方向に対して、前記第２の操作部の操作によって前記巻取体が回転する方向が反対である。
【００１５】
〔１６〕本発明に従う自転車用コンポーネントの操作装置の一形態は、前記自転車用コンポーネントは、変速機、サスペンションまたはシートポストである。
〔１７〕本発明に従う自転車用制御システムの一形態は、上記〔１３〕〜〔１６〕のいずれか１項に記載の自転車用コンポーネントの操作装置と、前記第１状態の検出信号および前記第２状態の検出信号に応じて自転車用電動コンポーネントを制御する制御装置とを備える。
【００１６】
〔１８〕本発明に従う自転車用制御システムの一形態は、前記制御装置は、人力駆動力と、前記第１状態の検出信号および前記第２状態の検出信号とに応じて、自転車を駆動するためのモータを制御する。
【００１７】
〔１９〕本発明に従う自転車用制御システムの一形態は、前記制御装置は、前記第１状態の検出信号および前記第２状態の検出信号に応じて、前記モータの出力を低下させる。
〔２０〕本発明に従う自転車用制御システムの一形態は、前記制御装置は、前記第１状態の検出信号が検出されたときと、前記第２状態の検出信号が検出されたときとで、前記モータの出力を低下させる時間、および前記モータの出力の低下量のうち少なくともいずれか一方を異ならせる。
【発明の効果】
【００１８】
上記自転車用検出装置、この検出装置を備える自転車用コンポーネントの操作装置、およびこの操作装置を備える自転車用制御システムは、センサの数を減らすことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】第１実施形態の自転車用制御システムを搭載する自転車の側面図。
【図２】図１の操作装置の平面図。
【図３】図２の操作装置からケースを省略した状態の側面図。
【図４】図２の変速装置の第１の操作部および第２の操作部が基準位置にあるときの模式図。
【図５】図２の変速装置の第１の操作部が操作され、かつ、第２の操作部が基準位置にあるときの模式図。
【図６】図２の変速装置の第１の操作部が基準位置にあり、かつ、第２の操作部が操作されたときの模式図。
【図７】図４の検出装置のセンサ出力電圧とレバー操作角との関係を示すテーブル。
【図８】図１の自転車用制御システムのブロック図。
【図９】図８の制御装置が実行するモータ制御の処理手順を示すフローチャート。
【図１０】第２実施形態の変速装置の第１の操作部および第２の操作部が基準位置にあるときの模式図。
【図１１】図１０の変速装置の第１の操作部が操作され、かつ、第２の操作部が基準位置にあるときの模式図。
【図１２】図１０の変速装置の第１の操作部が基準位置にあり、かつ、第２の操作部が操作されたときの模式図。
【図１３】第３実施形態の自転車用制御システムを搭載する自転車の側面図。
【図１４】図１３の自転車用制御システムのブロック図。
【図１５】第４実施形態の自転車用制御システムのブロック図。
【図１６】第１実施形態の変形例の自転車用制御システムのブロック図。
【図１７】第２実施形態の第１の変形例の変速装置の第１の操作部および第２の操作部が基準位置にあるときの模式図。
【図１８】第２実施形態の第２の変形例の変速装置の第１の操作部および第２の操作部が基準位置にあるときの模式図。
【図１９】各実施形態の変形例の変速装置の第１の操作部および第２の操作部が基準位置にあるときの模式図。
【図２０】図１９の変速装置の第１の操作部が操作され、かつ、第２の操作部が基準位置にあるときの模式図。
【図２１】図２０の変速装置の第１の操作部が基準位置にあり、かつ、第２の操作部が操作されたときの模式図。
【図２２】第５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２３】自転車用制御装置の構成を示すブロック図。
【図２４】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２５】基本走行補助力の時間変化を示すグラフ。
【図２６】走行補助力の時間変化を示すグラフ。
【図２７】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２８】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２９】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３０】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３１】第５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】
【００２０】
（第１実施形態）
図１を参照して、自転車用制御システムを搭載する自転車の構成について説明する。
自転車１０は、フレーム１２、ハンドルバー１４、前輪１６、後輪１８、駆動機構２０、アシスト機構２２、バッテリユニット２４、自転車用コンポーネントである変速装置２６、トルクセンサ４８（図８参照）、および、自転車用制御システム５０を備えている。
【００２１】
駆動機構２０は、左右のクランクアーム２８、クランク軸３０、左右のペダル３２、フロントスプロケット３４、リアスプロケット３６、および、チェーン３８を含む。左右のクランクアーム２８は、１つのクランク軸３０を介して回転可能にフレーム１２に取り付けられている。ペダル３２は、ペダル軸３２Ａまわりに回転可能にクランクアーム２８に取り付けられている。
【００２２】
フロントスプロケット３４は、クランク軸３０に連結されている。フロントスプロケット３４は、クランク軸３０と同軸に設けられる。フロントスプロケット３４は、クランク軸３０と相対回転しないように連結されてもよいし、クランク軸３０が前転するときには、フロントスプロケット３４も前転するようにワンウェイクラッチ（図示略）を介して連結されてもよい。
【００２３】
リアスプロケット３６は、後輪１８の車軸１８Ａまわりに回転可能に取り付けられている。リアスプロケット３６は、ワンウェイクラッチを介して後輪１８に連結される。チェーン３８は、フロントスプロケット３４とリアスプロケット３６とに巻き掛けられている。ペダル３２に加えられる人力駆動力によりクランクアーム２８が回転するとき、フロントスプロケット３４、チェーン３８、および、リアスプロケット３６によって、後輪１８が回転する。
【００２４】
アシスト機構２２は、自転車用電動コンポーネントであるモータ４０および駆動回路４２（図８参照）を備えている。
アシスト機構２２は、モータ４０の駆動により、フロントスプロケット３４を回転させる人力駆動動力をアシストする。アシスト機構２２は、トルクセンサ４８（図８参照）により検出される人力駆動力に応じてモータ４０を駆動する。モータ４０は、電気モータである。モータ４０の回転は、図示しない減速機を介してフロントスプロケット３４に伝達される。モータ４０とフロントスプロケット３４との間には、クランクアーム２８が前転したときに人力駆動力によってモータが回転することを防止するためにワンウェイクラッチ（図示略）が設けられてもよい。
【００２５】
バッテリユニット２４は、バッテリ４４、および、バッテリ４４をフレーム１２に着脱可能に取り付けるためのバッテリホルダ４６を備えている。バッテリ４４は、１または複数のバッテリセルを含む。バッテリ４４は、２次電池によって構成される。バッテリ４４は、モータ４０に電気的に接続されて、モータ４０に電力を供給する。
【００２６】
変速装置２６は、リアスプロケット３６に入力された回転を変速して後輪１８に伝達する。変速装置２６は、後輪１８の車軸１８Ａのハブと一体化された内装変速機である。変速装置２６は、内部に図示しない遊星歯車機構を備えている。変速装置２６には、図２に示す変速用のケーブルＣのインナーケーブルＣＡの一端が巻き掛けられている。インナーケーブルＣＡが移動することにより、変速装置２６の内部の機械要素が回転する。これにより、遊星歯車機構を構成する歯車の連結状態が変更されて、自転車１０の変速比が段階的に変更される。
【００２７】
自転車用制御システム５０は、変速装置２６を動作させるための操作装置５２、検出装置５４（図４参照）、および、制御装置５６を備えている。
図２に示されるように、操作装置５２は、ハンドルバー１４に固定されるケース５８、ケース５８に収容される本体部６０（図３参照）、第１の操作部６２、および、第２の操作部６４を備えている。
【００２８】
ケース５８は、ハンドルバー１４に着脱可能に取り付けられるホルダ６６、および、現在の変速段を示す表示部６８を備えている。表示部６８のインジゲータ６８Ａは、本体部６０の巻取体７０（図３参照）と連動している。
【００２９】
図３に示されるように、本体部６０は、インナーケーブルＣＡを巻き取る巻取体７０、巻取体７０に連結されて巻取体７０の回転を規制する第１のラチェット７２、第２のラチェット７４、および、弾性部材７６を備えている。巻取体７０には、インナーケーブルＣＡの端部が嵌め込まれる。
【００３０】
第１のラチェット７２は、円盤状または扇形の部材である。第１のラチェット７２は、外周部に複数のラチェット歯を備えている。第２のラチェット７４は、円盤状または扇形の部材である。第２のラチェット７４は、外周部に複数のラチェット歯を備えている。第１のラチェット７２および第２のラチェット７４は重ねられている。第１のラチェット７２および第２のラチェット７４は、巻取体７０と連結され、巻取体７０を周方向の一方および他方に動かす。弾性部材７６は、例えばコイルばねであり、巻取体７０に連結される。弾性部材７６は、巻取体７０に周方向の一方に向かう力を付与する。
【００３１】
第１の操作部６２は、巻取体７０を周方向の一方に動かす。第１の操作部６２は、シフトアップ用の操作部である。
第１の操作部６２は、レバー７８および本体部６０に設けられるレバー軸８０を備えている。レバー軸８０は、レバー７８の基端部７８Ａを貫通している。レバー７８は、レバー軸８０まわりに回転する。レバー軸８０は、巻取体７０の回転軸と同軸に設けられる。第１のラチェット７２および第２のラチェット７４は、レバー軸８０まわりに回転する。
【００３２】
第１の操作部６２を、基準位置からレバー軸８０まわりの第１の方向ＲＡ（図２参照）に操作すると、レバー７８の操作角が所定以上となったとき、基端部７８Ａに支持されている送り機構（図示略）が第１のラチェット７２を周方向の一方に押し、第１のラチェット７２が周方向の一方に回転する。これによって巻取体７０が周方向の一方に回転してインナーケーブルＣＡが巻き取られる。このため、インナーケーブルＣＡが操作装置５２に引き戻され、図１に示す変速装置２６の変速段が変更される。本体部６０には、巻取体７０の回転位置を保持する保持機構が設けられる。保持機構は、第２のラチェット７４の外周に設けられ、第２のラチェット７４に係合する爪を有する。レバー軸８０には、弾性部材（図示略）が取り付けられている。弾性部材は、例えばコイルばね、または、板ばねである。弾性部材は、第１の操作部６２にレバー軸８０の第１の方向ＲＡとは反対の第２の方向ＲＢ（図２参照）に向かう力を付与する。これによって第１の操作部６２は、操作されていないときには、レバー軸８０の第２の方向ＲＢにバイアスされて基準位置に戻る。
【００３３】
第２の操作部６４は、本体部６０に回動可能に取り付けられて巻取体７０を周方向の他方に動かす。第２の操作部６４は、シフトダウン用の操作部である。
第２の操作部６４は、レバー８２、本体部６０に設けられるレバー軸８４、および、解除機構８６を備えている。レバー軸８４は、レバー軸８０と平行かつレバー軸８０とは異なる位置に配置されている。レバー軸８４は、レバー８２の基端部８２Ａを貫通している。レバー８２は、レバー軸８４まわりに回転する。解除機構８６は、基端部８２Ａに支持されている。解除機構８６は、第２のラチェット７４の外周に設けられている。解除機構８６は、第２のラチェット７４に係合している保持機構を、第２のラチェット７４から切り離することができる。
【００３４】
第２の操作部６４を、基準位置からレバー軸８４まわりの第３の方向ＲＣ（図２参照）に操作すると、レバー８２の操作角が所定以上となったとき、解除機構８６によって保持機構と第２のラチェット７４との係合が解除され、弾性部材７６によって第２のラチェット７４が巻取体７０とともに周方向の他方に動く。これによって巻取体７０が周方向の他方に回転してインナーケーブルＣＡが送り出される。このため、インナーケーブルＣＡが図１に示す変速装置２６に押し出され、変速装置２６の変速段が変更される。保持機構は、巻取体７０が１段に対する回転量だけ回転した位置で巻取体７０を再び保持する。レバー軸８４には、弾性部材（図示略）が取り付けられている。弾性部材は、例えばコイルばね、または、板ばねである。弾性部材は、第２の操作部６４にレバー軸８４の第３の方向ＲＣとは反対の第４の方向ＲＤ（図２参照）に向かう力を付与する。これによって第２の操作部６４は、操作されていないときには、レバー軸８４の第４の方向ＲＤにバイアスされて基準位置に戻る。
【００３５】
第１の操作部６２および第２の操作部６４の基準位置からの操作方向は、互いに反対向きに構成されている。すなわち、操作者が第１の操作部６２については押すことによって変速し、第２の操作部６４については引っ張ることによって変速する。なお、第１の操作部６２および第２の操作部６４の基準位置からの操作方向は同じ方向であってもよい。すなわち操作者が第１の操作部６２についても、第２の操作部６４についても、押すことによって変速する構成にしてもよい。変速装置２６の巻取体７０を動作させる機構については、上記の構成に限らず、様々な構成を採用することができる。
【００３６】
図４に示すように、検出装置５４は、操作装置５２に備えられている。検出装置５４は、制御装置５６（図８参照）と電気的に接続されている。
検出装置５４は、操作部６２，６４の動きに応じて信号を出力する。検出装置５４は、単一のセンサ８８、第１の検出体９０、および、第２の検出体９２を備えている。
【００３７】
図４に示されるように、センサ８８は、ケース５８の内部に配置されている。図８に示すように、センサ８８は、ホール素子９４および増幅回路９６を備えている。センサ８８は、ホール素子９４に印加される磁束密度の大きさに応じた出力電圧Ｖを出力する。ホール素子９４から出力される信号は、ホール素子９４に印加される磁極の方向に応じて増減が反転する。ホール素子９４は、いわゆるリニアホール素子である。
【００３８】
第１の検出体９０は、磁石である。第１の検出体９０は、レバー７８の基端部７８Ａに設けられている。図４に示されるように、第１の検出体９０は、基端部７８Ａの縁に配置されている。第１の検出体９０は、操作者によりレバー７８が操作されたとき、図５に示すように第１の方向ＲＡに移動し、操作者によりレバー７８が解放されたとき、ばね（図示略）の力により第２の方向ＲＢに移動し、図４に示す基準位置に戻る。
【００３９】
第２の検出体９２は、磁石である。第２の検出体９２は、レバー８２の基端部８２Ａに設けられている。図４に示されるように、第２の検出体９２は、基端部８２Ａの縁に配置されている。第２の検出体９２は、操作者によりレバー８２が操作されたとき、図６に示すように第３の方向ＲＣに移動し、操作者によりレバー８２が解放されたとき、ばね（図３略）の力により第４の方向ＲＤに移動し、図４に示す基準位置に戻る。
【００４０】
第１の検出体９０および第２の検出体９２は、レバー７８，８２が操作されていない基準位置において、センサ８８を挟んで配置されている。センサ８８に近い側の第１の検出体９０の磁極とセンサ８８に近い側の第２の検出体９２の磁極とは反対の磁性を有する。
【００４１】
図７に示されるように、第１の検出体９０および第２の検出体９２が基準位置にあるとき、センサ８８から出力されるセンサ出力電圧Ｖは、基準電圧ＶＡを示す。
第１の操作部６２の基準位置からのレバー操作角が大きくなるほど、すなわち、レバー７８が基準位置から第１の方向ＲＡに回転するほど、センサ８８と第１の検出体９０との距離は短くなる。このため、図７の実線ＬＡに示されるように、第１の操作部６２のレバー操作角が大きくなるほど、センサ出力電圧Ｖは上昇する。このため、基準電圧ＶＡよりも大きな出力電圧として、センサ８８が出力する第１状態の検出信号のレベルが連続的に上昇する。第１の検出体９０が基準位置にあるとき、センサ８８と第１の検出体９０との距離は、所定の距離以上である。第１の検出体９０との距離が所定の距離以上の場合にセンサ８８は、基準電圧ＶＡを出力する。制御装置５６は、センサ８８が出力する第１状態の検出信号が、予め定める第１閾値以上になると、第１変速信号ＳＡを検出したと判断し、第１状態の検出信号が、予め定める第１閾値未満であると第１変速信号ＳＡを検出していないと判断する。予め定める第１閾値は、調整可能に設定される。
【００４２】
第２の操作部６４の基準位置からのレバー操作角が大きくなるほど、すなわち、レバー８２が基準位置から第３の方向ＲＣに回転するほど、センサ８８と第２の検出体９２との距離は短くなる。また、センサ８８に近い側の第１の検出体９０の磁極と、センサ８８に近い側の第２の検出体９２の磁極とは反対の磁性を有する。このため、図７の破線ＬＢに示されるように、第２の操作部６４のレバー操作角が大きくなるほど、センサ出力電圧Ｖは低下する。このため、基準電圧ＶＡよりも小さな出力電圧として、センサ８８が出力する第２状態の検出信号のレベルが連続的に低下する。第２の検出体９２が基準位置にあるとき、センサ８８と第２の検出体９２との距離は、所定の距離以上である。第２の検出体９２との距離が所定の距離以上の場合にセンサ８８は、基準電圧ＶＡを出力する。制御装置５６は、センサ８８が出力する第２状態の検出信号が、予め定める第２閾値以下になると、第２変速信号ＳＢを検出したと判断し、第２状態の検出信号が予め定める第２閾値を超えていると第２変速信号ＳＢを検出していないと判断する。予め定める第２閾値は、調整可能に設定される。
【００４３】
図１に示されるように、変速装置２６には、クランクアーム２８からの駆動力とモータ４０の駆動力とが入力される。変速装置２６は、変速段を変更するとき、インナーケーブルＣＡにより動かされる機械要素を動作させることにより遊星歯車機構を構成する歯車の連結状態を変更する。変速装置２６に入力されるトルクが大きいほど、機械要素が動作しにくくなる。このため、制御装置５６は、検出装置５４の出力信号に基づいてモータ４０を制御する。
【００４４】
図９を参照して、制御装置５６が所定周期ごとに行う処理手順について説明する。
ステップＳ１１に示されるように制御装置５６は、第１変速信号ＳＡを検出したか否かを判定する。具体的には、第１状態の検出信号が予め定める第１閾値以上になったと制御装置５６が判定したとき、ステップＳ１２に進む。制御装置５６は、ステップＳ１２において、モータ４０の出力を第１の条件に基づいて低下させる。
【００４５】
ステップＳ１１において、第１変速信号ＳＡを制御装置５６が検出していないと判定したとき、制御装置５６は、ステップＳ１３に進み、第２変速信号ＳＢを検出したか否かを判定する。具体的には、第２状態の検出信号が予め定める第２閾値以上になったと制御装置５６が判定したとき、ステップＳ１４に進む。制御装置５６は、ステップＳ１４において、モータ４０の出力を第１の条件とは異なる第２の条件に基づいて低下させる。
【００４６】
第１の条件および第２の条件は、モータ４０の出力を低下させる時間を含む。
制御装置５６は、第１の条件に基づいてモータ４０の出力を低下させたとき、モータ４０の出力を低下させてから第１の所定時間が経過したとき、モータ４０の出力を低下させる制御を終了する。なお、第１の所定時間は、変速装置２６によるシフトアップに必要と考えられる標準的な時間よりも十分に大きい時間が設定されることが好ましい。
【００４７】
制御装置５６は、第２の条件に基づいてモータ４０の出力を低下させたとき、モータ４０の出力を低下させてから第２の所定時間が経過したとき、モータ４０の出力を低下させる制御を終了する。なお、第２の所定時間は、変速装置２６によるシフトダウンに必要と考えられる標準的な時間よりも十分に大きい時間が設定されることが好ましい。第２の所定時間は、第１の所定時間と異なる時間に選ばれてもよく、第１の所定時間と等しい時間に選ばれてもよい。
【００４８】
自転車用制御システムは、以下の作用および効果を奏する。
（１）検出装置５４は、単一のセンサ８８により、第１の操作部６２および第２の操作部６４の動きを検出している。このため、第１の操作部６２の動きと第２の操作部６４の動きとを各別のセンサを用いて検出する構成と比較して、センサの数を削減できる。また、センサの数を削減できるため、検出装置５４の軽量化に貢献できる。
【００４９】
（２）第１状態の検出信号は、センサ８８と第１の検出体９０との距離に応じて連続的に変化する。第２状態の検出信号は、センサ８８と第２の検出体９２との距離に応じて連続的に変化する。このため、第１の操作部６２および第２の操作部６４の操作量を検出することができる。
【００５０】
（３）制御装置５６は、第１変速信号ＳＡおよび第２変速信号ＳＢに応じてモータ４０の出力を低下させる。このため、変速時に変速装置２６にかかるトルクを低減できるため、変速性能が向上する。
【００５１】
（４）制御装置５６は、第１変速信号ＳＡを受けたときと、第２変速信号ＳＢを受けたときとで、モータ４０の出力を低下させる時間を異ならせて、シフトアップおよびシフトダウンに適したトルクの低減を行うことができる。
【００５２】
（５）検出装置５４は、レバー７８，８２の操作角が所定角未満において、すなわち、操作部６２，６４が動いても巻取体７０が動かない範囲において制御装置５６に第１状態の検出信号および第２状態の検出信号を出力することができる。すなわち、巻取体７０によりインナーケーブルＣＡが移動を開始する前に制御装置５６が変速信号ＳＡ，ＳＢを検出することができる。このため、変速装置２６による変速比の変更の動作が開始する前に、モータ４０の出力を制御することができる。このため、変速性能がさらに向上する。
【００５３】
（第２実施形態）
図１０に示されるように、本実施形態の自転車用制御システムは、検出装置１００を備えている。検出装置１００は、センサ１０２、発光部１０４、第１の検出体１０６、第２の検出体１０８、および、遮光板１１０を備えている。
【００５４】
センサ１０２は、複数の受光素子１０２Ａを備えるカラーセンサである。受光素子１０２Ａは、例えば、フォトダイオードまたはＣＣＤである。各受光素子１０２Ａは、異なる色のカラーフィルタ（図示略）で覆われている。このため、センサ１０２は、受光する色に応じた信号を出力する。
【００５５】
第１の検出体１０６および第２の検出体１０８は、互いに異なる色を有する。このため、第１の検出体１０６および第２の検出体１０８は、互いに異なる色に応じた光を反射する。
【００５６】
発光部１０４およびセンサ１０２は、第１の検出体１０６および第２の検出体１０８と、遮光板１１０を挟んで反対側に配置されている。遮光板１１０の発光部１０４およびセンサ１０２が配置される部分には、窓１１２Ａが形成される案内部１１２が形成されている。窓１１２Ａは、センサ１０２に光を案内する。発光部１０４は、遮光板１１０と第１の検出体１０６および第２の検出体１０８との間に配置されてもよい。要するに、発光部１０４は、第１の検出体１０６および第２の検出体１０８に光を照射可能な位置に配置されればよい。
【００５７】
図１０に示す第１の検出体１０６は、操作者によりレバー７８が操作されたとき、図１１に示すように第１の方向ＲＡに移動する。第１の検出体１０６が窓１１２Ａまで移動したとき、発光部１０４の光が第１の検出体１０６に照射される。第１の検出体１０６は、第１の検出体１０６の色に応じた光を反射する。各受光素子１０２Ａのうち、反射された光と対応する受光素子１０２Ａの出力電圧が変化する。センサ１０２は、反射された光と対応する受光素子１０２Ａの出力電圧の変化に基づいて、第１状態の検出信号を出力する。
【００５８】
図１０に示す第２の検出体１０８は、操作者によりレバー８２が操作されたとき、図１２に示すように第３の方向ＲＣに移動する。第２の検出体１０８が窓１１２Ａまで移動したとき、発光部１０４の光が第２の検出体１０８に照射される。第２の検出体１０８は、第２の検出体１０８の色に応じた光を反射する。各受光素子１０２Ａのうち、反射された光と対応する受光素子１０２Ａの出力電圧が変化する。センサ１０２は、反射された光と対応する受光素子１０２Ａの出力電圧の変化に基づいて、第２状態の検出信号を出力する。
【００５９】
検出装置１００は、単一のセンサ１０２により、第１の操作部６２および第２の操作部６４の動きを検出することができる。このため、検出装置１００のセンサの数の削減に貢献できる。
【００６０】
（第３実施形態）
図１３に示されるように、本実施形態の自転車用制御システムが搭載される自転車１０は、自転車用コンポーネントおよび自転車用電動コンポーネントである電動の前サスペンション１２０、および、自転車用コンポーネントおよび自転車用電動コンポーネントである電動の後サスペンション１２２を備えている。フレーム１２は、メインフレーム１２Ａと、メインフレーム１２Ａの後端にピボット可能に連結されるスイングアーム１２Ｂとを備えている。前サスペンション１２０は、メインフレーム１２Ａの前端と前輪１６とを接続する。後サスペンション１２２は、メインフレーム１２Ａの後端と、スイングアーム１２Ｂとに連結される。スイングアーム１２Ｂには、後輪１８が回転可能に取り付けられている。
【００６１】
図１４に示されるように、前サスペンション１２０には、調整装置１２６が連結されている。調整装置１２６は、ドライバ１２８およびアクチュエータ１３０を備えている。後サスペンション１２２には、調整装置１３２が連結されている。調整装置１３２は、ドライバ１３４およびアクチュエータ１３６を備えている。
【００６２】
操作装置１４０は、第１の操作部１４２、第２の操作部１４４、および、検出装置１４６を備えている。第１の操作部１４２は、第１実施形態の第１の操作部６２と同様な構成であり、基準位置から操作して、手を放すと基準位置に復帰するように構成される。第２の操作部１４４は、第１実施形態の第２の操作部６４と同様な構成であり、基準位置から操作して、手を放すと基準位置に復帰するように構成される。第１の検出体９０は、第１実施形態の第１の操作部６２と同様な構成として、第１の操作部１４２に設けられる。第２の検出体９２は、第１実施形態の第１の操作部６４と同様な構成として、第２の操作部１４４に設けられる。センサ８８の構成は、第１実施形態と同様であるので、その説明を省略する。
【００６３】
制御装置５６は、第１の操作部１４２を操作することにより出力される第１状態の検出信号に基づいてドライバ１２８，１３４を介してアクチュエータ１３０，１３６を駆動する。アクチュエータ１３０，１３６の駆動により、サスペンション１２０，１２２のダンピング、リバウンド、硬さ、および高さの少なくとも一つが第１の操作部１４２の操作量に応じて無段階に、または段階的に調整される。ここでは、たとえば第１の操作部１４２の操作量に応じて、ダンピングが大きくなったり、リバウンドが大きくなったり、硬さが高くなったり、および高さが大きくなったりする。制御装置５６は、第２の操作部１４４が操作されるまで、第１の操作部１４２の操作量が最も大きくなった位置に対応して調整されたダンピング、リバウンド、硬さ、および高さを維持する。
【００６４】
制御装置５６は、第２の操作部１４４を操作することにより出力される第２状態の検出信号に基づいてアクチュエータ１３０を駆動する。アクチュエータ１３０，１３６の駆動により、サスペンション１２０，１２２のダンピング、リバウンド、硬さ、および高さの少なくとも一方が第２の操作部１４４の操作量に応じて調整される。制御装置５６は、第１の操作部１４２が操作されるときと、第２の操作部１４４が操作されるときとでは、サスペンション１２０，１２２のダンピング、リバウンド、硬さ、および高さの少なくとも一つを異なる方向に無段階に、または段階的に調整する。ここでは、例えば第２の操作部１４４の操作量に応じて、ダンピングが小さくなったり、リバウンドが小さくなったり、硬さが低くなったり、および高さが小さくなったりする。制御装置５６は、第１の操作部１４２が操作されるまで、第２の操作部１４４の操作量が最も大きくなった位置に対応して調整されたダンピング、リバウンド、硬さ、および高さを維持する。第１の操作部１４２および第２の操作部１４４が操作されると、ダンピング、リバウンド、硬さ、および高さのうち、どのパラメータを変化させるのか、およびどのようにパラメータを変化させるのかについては、制御装置５６に予め設定されていてもよく、ユーザがパーソナルコンピュータおよびスマートフォンなどの外部の装置、およびサイクルコンピュータの少なくともいずれかを用いて制御装置５６に設定してもよい。
【００６５】
（第４実施形態）
図１５に示されるように、本実施形態の自転車用制御システムが搭載される自転車１０は、自転車用コンポーネントおよび自転車用電動コンポーネントである電動のシートポスト１２４を備えている。シートポスト１２４は、サドルＳ（図１３参照）の高さを調整する。シートポスト１２４には、調整装置１４８が連結されている。調整装置１４８は、ドライバ１５０およびアクチュエータ１５２を備えている。
【００６６】
操作装置１５４は、第１の操作部１５６、第２の操作部１５８、および、検出装置１６０を備えている。第１の操作部１５６は、第１実施形態の第１の操作部６２と同様な構成であり、基準位置から操作して、手を放すと基準位置に復帰するように構成される。第２の操作部１５８は、第１実施形態の第２の操作部６４と同様な構成であり、基準位置から操作して、手を放すと基準位置に復帰するように構成される。第１の検出体９０は、第１実施形態の第１の操作部６２と同様な構成として、第１の操作部１５６に設けられる。第２の検出体９２は、第１実施形態の第１の操作部６４と同様な構成として、第２の操作部１５８に設けられる。センサ８８の構成は、第１実施形態と同様であるので、その説明を省略する。
【００６７】
制御装置５６は、第１の操作部１５６を操作することにより出力される第１状態の検出信号に基づいてドライバ１５０を介してアクチュエータ１５２を駆動する。アクチュエータ１５２の駆動により、シートポスト１２４が第１の操作部１５６の操作量に応じて段階的に、または無段階に伸びるまたは縮む。
【００６８】
制御装置５６は、第２の操作部１５８を操作することにより出力される第２状態の検出信号の大きさに基づいてアクチュエータ１５２を駆動する。アクチュエータ１５２の駆動により、シートポスト１２４が第２の操作部１５８の操作量に応じて伸びるまたは縮む。制御装置５６は、第１の操作部１５６が操作されるときと、第２の操作部１５８が操作されるときとでは、シートポスト１２４を異なる方向に調整する。第１の操作部１５６および第２の操作部１５８を操作したときのシートポスト１２４の動作について、制御装置５６に予め設定されていてもよく、ユーザがパーソナルコンピュータおよびスマートフォンなどの外部の装置、およびサイクルコンピュータの少なくともいずれかを用いて制御装置５６に設定してもよい。
【００６９】
（第１〜第４実施形態の変形例）
自転車用制御システム等が取り得る具体的な形態は、第１〜第４実施形態に例示された形態に限定されない。自転車用制御システム等は、第１〜第４実施形態とは異なる各種の形態を取り得る。以下に示される第１〜第４実施形態の変形例は、自転車用制御システム等が取り得る各種の形態の一例である。
【００７０】
・第１実施形態の変速装置２６を、図１６に示すように電動の変速装置９８にすることもできる。変速装置９８は、ドライバ９８Ａ、アクチュエータ９８Ｂ、および、変速機９８Ｃを備えている。変速機９８Ｃは、第１実施形態の変速装置２６と同様の構成であり、アクチュエータ９８Ｂは、インナーケーブルＣＡにより動作されていた部分と連結されている。制御装置５６は、第１状態の検出信号および第２状態の検出信号に基づいて、ドライバ９８Ａを介してアクチュエータ９８Ｂを駆動する。これにより、変速機９８Ｃの変速段が変更される。
【００７１】
・第１実施形態のセンサ８８を、検出体９０、９２との距離が所定の距離未満のときに、検出体９０、９２との距離に応じて段階的に出力電圧Ｖが変化するセンサに変更することもできる。
【００７２】
・第１実施形態のセンサ８８を、検出体９０、９２との距離が所定の距離未満のときに、出力電圧Ｖが所定の出力電圧Ｖになるセンサに変更することもできる。この場合、第１の検出体９０のセンサ８８に近い側の磁極と第２の検出体９２のセンサ８８に近い側の磁極とを反対にする。これにより、センサ８８と第１の検出体９０との距離が所定未満になったときと、センサ８８と第２の検出体９２との距離が所定未満になったときとの基準電圧ＶＡに対する出力電圧Ｖの増減が反対になる。このため、単一のセンサ８８により２つの操作部６２，６４の動きを検出することができる。
【００７３】
・上記変形例において、第１の検出体９０のセンサ８８に近い側の磁極と、第２の検出体９２のセンサ８８に近い側の磁極とを一致させることもできる。この場合、例えば、第１の検出体９０を１つの磁石により構成し、第２の検出体９２を２つの磁石により構成する。所定期間内において所定の出力電圧Ｖに達した回数が１回である検出信号が第１状態の検出信号となり、所定期間内において所定の出力電圧Ｖに達した回数が２回である検出信号が第２状態の検出信号となる。
【００７４】
・第１実施形態の第１の条件および第２の条件において、第１変速信号ＳＡを検出したときと、第２変速信号ＳＢを検出したときとで、制御装置５６は、モータ４０の出力の低下量を異ならせることもできる。
【００７５】
・第１実施形態において、第１変速信号ＳＡを検出したときと、第２変速信号ＳＢを検出したときとで、制御装置５６は、モータ４０の出力を低下する時間を同一にすることもできる。
【００７６】
・第２実施形態の検出装置１００における第１の検出体１０６および第２の検出体１０８を、図１７に示すように変更することもできる。第１の検出体１０６は、互いに色が異なる複数の第１の色部分１０６Ａを備える。複数の第１の色部分１０６Ａの色と複数の第２の色部分１０８Ａの色とは、互いに異なる。複数の第１の色部分１０６Ａは、第１の操作部６２および第１の検出体１０６が移動する方向に並べられる。第２の検出体１０８は、互いに色が異なる複数の第２の色部分１０８Ａを備える。複数の第２の色部分１０８Ａは、第２の操作部６４および第２の検出体１０８が移動する方向に並べられる。この変形例においては、センサ１０２は検出される色に応じた検出信号を出力するため、制御装置５６は、操作部６２，６４の操作量に応じた制御を行うことができる。
【００７７】
・図１７に示す変形例において、複数の第１の色部分１０６Ａと複数の第２の色部分１０８Ａとを発光させることもできる。この場合、第１の色部分１０６Ａおよび第２の色部分１０８Ａは、例えばＬＥＤにより構成される。
【００７８】
・図１７に示す変形例において、第１の操作部６２および第２の操作部６４が操作されていない状態から、操作したときにセンサ１０２が検出する色の順番が異なるように、複数の第１の色部分１０６Ａと、複数の第２の色部分１０８Ａの色とを配置することもできる。この場合、複数の第１の色部分１０６Ａと、複数の第２の色部分１０８Ａの色との少なくとも１つを一致させることもできる。制御装置５６は、検出した信号の順序、すなわち、色の順序を把握することにより、第１の操作部６２および第２の操作部６４のいずれが操作されたか、および、操作された操作部６２，６４の操作量を判定することができる。
【００７９】
・第２実施形態の検出装置１００の第１の検出体１０６および第２の検出体１０８を、図１８に示すように発光することによって互いに異なる色を有する第１の検出体１０６および第２の検出体１０８に変更することもできる。この場合、第１の検出体１０６および第２の検出体１０８は、例えばＬＥＤにより構成される。また、発光部１０４を省略することができる。
【００８０】
・各実施形態の第１の操作部６２，１４２，１５６を、第１の検出体９０，１０６とセンサ８８との間を移動可能に設け、第２の操作部６４，１４４，１５８を、第２の検出体９２，１０８とセンサ８８との間を移動可能に設けることもできる。この場合、例えば、図１９に示されるように、第１の検出体９０および第２の検出体９２を、センサ８８から所定の距離未満の位置に固定する。レバー７８の基端部７８Ａは、磁性材料により形成される。基端部７８Ａの縁は、第１の検出体９０とセンサ８８との間を移動することができる。レバー８２の基端部８２Ａは、磁性材料により形成される。基端部８２Ａの縁は、第２の検出体９２とセンサ８８との間を移動することができる。レバー７８およびレバー８２が基準位置にあるとき、第１の検出体９０と第２の検出体９２の磁束はセンサ８８に到達する。
【００８１】
図２０に示されるように、第１の操作部６２が操作されることにより、基端部７８Ａが第１の検出体９０と対向する位置に到達したとき、第１の検出体９０の磁束は基端部７８Ａにより遮断され、センサ８８に到達しなくなる。このため、センサ８８の出力電圧Ｖが下降した第１状態の検出信号が出力される。
【００８２】
図２１に示されるように、第２の操作部６４が操作されることにより、基端部８２Ａが第２の検出体９２と対向する位置に到達したとき、第２の検出体９２の磁束は基端部８２Ａにより遮断され、センサ８８に到達しなくなる。このため、センサ８８の出力電圧Ｖが上昇した第２状態の検出信号が出力される。
【００８３】
・図１９〜図２１に示される変形例において、基端部７８Ａ、８２Ａに孔を設けることもできる。この場合、基端部７８Ａ，８２Ａの孔が第１の検出体９０および第２の検出体９２と対応する位置に移動したとき、第１の検出体９０および第２の検出体９２の磁束がセンサ８８に到達するように基端部７８Ａ，８２Ａ、第１の検出体９０、第２の検出体９２、および、センサ８８を配置する。これにより、基端部７８Ａの孔が第１の検出体９０と対応する位置に移動したとき第１状態の検出信号が出力され、基端部８２Ａの孔が第２の検出体９２と対応する位置に移動したとき第２状態の検出信号が出力される。
【００８４】
（第５実施形態）
図２２は、第５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２２に示すように、第５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。
【００８５】
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。
【００８６】
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２３８およびリア変速機構２４０を含む。フロント変速機構２３８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２４０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２３８およびリア変速機構２４０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２３８は省略される。
【００８７】
図２３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２３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。
【００８８】
操作部２１８は、ハンドルバー２０４（図２２参照）に装着可能である。操作部２１８は、図２２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２３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。
【００８９】
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２２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２３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２２参照）に着脱可能に設けられる。
【００９０】
図２３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２２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２３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。
【００９１】
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２３参照）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２３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。
【００９２】
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２３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２２参照）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２２参照）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。
【００９３】
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２２参照）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２２参照）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２２参照）の回転角度ＴＡと、時間とから、クランク軸２１２Ａ（図２３参照）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２２参照）またはクランクアーム２１２Ｂ（図２２参照）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２２参照）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。
【００９４】
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２２参照）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。
【００９５】
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。
【００９６】
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インターフェイスなどを含む。
【００９７】
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。
【００９８】
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。
【００９９】
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。
【０１００】
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。
【０１０１】
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。
【０１０２】
例えば、制御部４は、図２４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。
【０１０３】
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。
【０１０４】
補正情報マップは、図２４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２４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２４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２４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２４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。
【０１０５】
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。
【０１０６】
図２５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２５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。
【０１０７】
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。
【０１０８】
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。
【０１０９】
図２６は、走行補助力ＰＸの時間変化を示すグラフである。なお、図２６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２６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。
【０１１０】
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。
【０１１１】
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２６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。
【０１１２】
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。
【０１１３】
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。
【０１１４】
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。
【０１１５】
例えば、制御部４は、図２７および図２８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２７に示す時定数マップは、第１制御状態で用いられる。図２７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ＫＡＸ以上の場合、時定数は最小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。
【０１１６】
図２８に示す時定数マップは、第２制御状態で用いられる。図２８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ＫＡＹ以上の場合、時定数が最大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。
【０１１７】
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２７の線Ｌ１１、および図２８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２７の線Ｌ１２、Ｌ１３、および図２８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２７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２８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２７に線Ｌ１１〜Ｌ１４で示し、図２８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２７にＬ１５で示し、図２８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。
【０１１８】
図２３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。
【０１１９】
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。
【０１２０】
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ースを有し、外部装置７と、有線または無線で通信を行う。通信部５を有線で外部の装置と接続する場合、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。
【０１２１】
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。
【０１２２】
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。
【０１２３】
（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。
【０１２４】
（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。
【０１２５】
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２９のような補正情報マップを用いる。図２９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２９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。
【０１２６】
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。
【０１２７】
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２９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２９の点線Ｌ３１２で示すような補正情報マップを用いる。図２９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。
【０１２８】
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２９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２９の実線Ｌ３２２で示すような補正情報マップを用いる。図２９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。
【０１２９】
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。
【０１３０】
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に与えて、クランク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。
【０１３１】
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３０のような補正情報マップを用いる。図３０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３０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３０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３０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。
【０１３２】
次に、上述した自転車用制御装置１の動作について、図３１を参照しつつ説明する。図３１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３１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。
【０１３３】
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。
【０１３４】
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。
【０１３５】
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。
【０１３６】
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。
【０１３７】
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。
【０１３８】
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。
【０１３９】
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。
【０１４０】
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。
【０１４１】
（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。
【０１４２】
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。
【０１４３】
（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。
【０１４４】
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。
【０１４５】
（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。
【０１４６】
（第５実施形態の変形例）
自転車用制御装置が取り得る具体的な形態は、第５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、第５実施形態とは異なる各種の形態を取り得る。以下に示される第５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。
【０１４７】
・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。
・第５の実施形態において、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。
【０１４８】
・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。
【０１４９】
・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。
【０１５０】
・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３０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。
【０１５１】
・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。
【０１５２】
・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。
【０１５３】
・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。
【０１５４】
・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。
【０１５５】
・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。
【０１５６】
上記第５実施形態および変形例に記載の事項に基づく付記事項を以下に記載する。
（付記１）
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、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、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自転車用制御装置。
【０１５７】
（付記２）
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付記１に記載の自転車用制御装置。
【０１５８】
（付記３）
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付記１または付記２に自転車用制御装置。
【０１５９】
（付記４）
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付記１または付記２に自転車用制御装置。
【０１６０】
（付記５）
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付記１〜４のいずれか１つに記載の自転車用制御装置。
【０１６１】
（付記６）
外部の装置と通信可能な通信部をさらに含み、前記制御部は、前記外部の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付記１〜５のいずれか１つに自転車用制御装置。
【０１６２】
（付記７）
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、付記６に記載の転車用制御装置。
【０１６３】
（付記８）
前記制御部は、前記外部の装置によって前記応答速度を調節可能である、付記６に記載の転車用制御装置。
【０１６４】
（付記９）
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、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、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。
【０１６５】
（付記１０）
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、付記９に記載の自転車用制御装置。
【０１６６】
（付記１１）
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、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、前記制御部は、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。
【０１６７】
（付記１２）
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、前記制御部は、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、自転車用制御装置。
【符号の説明】
【０１６８】
１０      自転車
２６      変速装置（自転車用コンポーネント）
４０      モータ
５０      自転車用制御システム
５２      操作装置
５４      検出装置
５６      制御装置
６２      第１の操作部
６４      第２の操作部
８８      センサ
９４      ホール素子
９０      第１の検出体
９２      第２の検出体
１００    検出装置
１０２    センサ
１０２Ａ  受光素子
１０４    発光部
１０６    第１の検出体
１０６Ａ  第１の色部分
１０８    第２の検出体
１０８Ａ  第２の色部分
１１２    案内部
１１２Ａ  窓
１２０    前サスペンション
１２２    後サスペンション
１２４    シートポスト
１４０    操作装置
１４６    検出装置
１４２    第１の操作部
１４４    第２の操作部
１５４    操作装置
１６０    検出装置
１５６    第１の操作部
１５８    第２の操作部
Ｃ        ケーブル
ＣＡ      インナーケーブル
【図１】
0006325427.tif 000002
【図２】
0006325427.tif 000003
【図３】
0006325427.tif 000004
【図４】
0006325427.tif 000005
【図５】
0006325427.tif 000006
【図６】
0006325427.tif 000007
【図７】
0006325427.tif 000008
【図８】
0006325427.tif 000009
【図９】
0006325427.tif 000010
【図１０】
0006325427.tif 000011
【図１１】
0006325427.tif 000012
【図１２】
0006325427.tif 000013
【図１３】
0006325427.tif 000014
【図１４】
0006325427.tif 000015
【図１５】
0006325427.tif 000016
【図１６】
0006325427.tif 000017
【図１７】
0006325427.tif 000018
【図１８】
0006325427.tif 000019
【図１９】
0006325427.tif 000020
【図２０】
0006325427.tif 000021
【図２１】
0006325427.tif 000022
【図２２】
0006325427.tif 000023
【図２３】
0006325427.tif 000024
【図２４】
0006325427.tif 000025
【図２５】
0006325427.tif 000026
【図２６】
0006325427.tif 000027
【図２７】
0006325427.tif 000028
【図２８】
0006325427.tif 000029
【図２９】
0006325427.tif 000030
【図３０】
0006325427.tif 000031
【図３１】
0006325427.tif 000032