JP3644633B2 - 自転車用変速制御装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、変速制御装置、特に、複数の変速段を有し駆動手段によりシフトアップ及びシフトダウンが可能な自転車用変速装置を変速制御するための自転車用変速制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
複数の変速段を有する変速装置を装着した自転車が知られている。変速装置には外装変速機構と内装変速機構とがある。外装変速機構は、たとえば後輪に装着された複数のスプロケットを有する小ギアと、スプロケットのいずれかにチェーンを掛け替えるディレーラとを有し、内装変速機構は、後輪に内装された内装変速ハブを有している。これらの変速装置は、変速ケーブルを介してハンドル等に取り付けられた変速レバーに接続されている。この種の変速装置が装着された自転車では、変速レバーの手動操作により、走行状態に応じて最適な変速段を選択できる。
【０００３】
しかし、変速レバーはハンドルのブレーキレバーの近くに配置されていることが多く、減速時にはブレーキレバーの操作と変速レバーの操作とを同時に行う必要が生じ変速操作を行いにくい。そこで、変速段の切換を自転車の走行状態（たとえば車速やクランク回転数）に応じて自動的に行う変速制御装置が開発されている。従来、自転車の車速は、自転車の車輪に装着された磁石をリードスイッチにより検出し、たとえば磁石をひとつ装着した場合には、１回転当たり１つずつ発生する検出パルスの間隔と車輪の直径とにより求められている。そして、変速制御装置では、自転車の変速段に応じてシフトアップ速度しきい値及びシフトダウン速度しきい値の２つの速度しきい値を設定している。ここで、シフトアップしきい値は、それより一つギア比が大きい変速段のシフトダウンしきい値より少し高い値に設定されている。そして、検出された速度がシフトアップ速度しきい値を超えるとシフトアップし、シフトアップ後にシフトダウン速度しきい値より下がるとシフトダウンする制御が行われている。このような制御を行うことで変速が頻繁に生じるチャタリング現象を防止できる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
前記従来の構成では、車速を車輪１回転当たり１回程度と比較的少ない頻度で検出している場合には、シフトアップとシフトダウンとで異なる速度で変速タイミングの制御を行っているのでチャタリングを防止しやすい。しかし、実際の速度との対応を向上させる目的でたとえば磁石を回転方向に複数個車輪に設けたりして車輪１回転当たりの車速の検出頻度を増やすと、無駄な変速が頻繁に行われるおそれがある。具体的には、たとえば路面の細かな凹凸や石などの障害物による一瞬の速度低下でもその車速の低下を検出できるので、ライダーの意に反してシフトダウンし、その後速度が元に戻るとシフトアップすることがある。このような連続的なシフト動作が起こると、その速度を維持するために必要なペダル踏力が頻繁に変化してライダーのペダリングをギクシャクさせて、自転車の走行を不安定にするおそれがある。
【０００５】
本発明の課題は、車速などの走行状態を頻繁に検出してもライダーの意に反したシフトダウンを抑えることができる自転車用変速制御装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
発明１に係る自転車用変速制御装置は、ギア比が異なる複数の変速段を有し検出される走行状態に応じて駆動手段によりシフトアップ及びシフトダウンが可能な自転車用変速装置を変速制御するための装置であって、しきい値設定手段と、第１制御手段とを備えている。しきい値設定手段は、複数の変速段に応じた走行状態の第１シフトダウンしきい値と第１シフトダウンしきい値より走行状態が低い第２シフトダウンしきい値とを設定する手段である。第１制御手段は、走行状態を検出する都度、検出結果が現在の変速段に応じた第１及び第２シフトダウンしきい値を下回ったか否かを判定し、ひとつの検出結果が第１シフトダウンしきい値を下回ったと判定した後、それに続く１又は複数の走行状態の検出結果の全てが第１シフトダウンしきい値を下回っていれば、小さいギア比の変速段に変速し、かつ走行状態が第２シフトダウンしきい値を下回ったと判定すれば、それ以前の検出結果の判定結果にかかわらず小さいギア比の変速段に変速するように駆動手段を制御する手段である。
【０００７】
この変速制御装置では、走行状態の連続した検出結果と変速段毎の第１及び第２シフトダウンしきい値とを検出の都度比較して、検出結果が第１及び第２シフトダウンしきい値を下回ったか否かを判定する。そして、ひとつの検出結果が第１シフトダウンしきい値を下回ったと判定した後、それに続く１又は複数の走行状態の検出結果の全てが第１シフトダウンしきい値を下回っていれば、小さなギア比の変速段に変速するように駆動手段を制御する。また、ひとつの検出結果が第２シフトダウンしきい値を下回ったと判定した場合には、それ以前の検出結果の判定結果にかかわらずただちに小さなギア比の変速段に変速するように駆動手段を制御する。ここでは、検出された走行状態が第１シフトダウンしきい値より下がったとき、ただちにシフトダウンするのではなく、それに続く１又は複数の検出結果全てが第１シフトダウンしきい値を下回っていると判定すると小さいギア比の変速段にシフトダウンする。そして、全ての検出結果のうちひとつでも第１シフトダウンしきい値を下回っていないと判断すると、その変速段を維持する。また、ひとつの検出結果が第２シフトダウンしきい値を下回ったと判定した場合、ただちに小さいギア比の変速段にシフトダウンする。したがって、走行状態を頻繁に検出しても軽くなる方向（小さいギア比への変速方向）の変速動作が頻繁に行われにくくなり、ライダーの意に反したシフトダウンを抑えることができる。しかも、ライダーの疲労や急坂の登坂などにより走行状態が急激に落ちて第２シフトダウンしきい値を下回った場合には迅速にシフトダウンされるので、ライダーが疲れにくくなる。
【０００８】
発明２に係る自転車用変速制御装置は、発明１に記載の装置において、しきい値設定手段は、複数の変速段に応じた走行状態の第１シフトアップしきい値をさらに設定し、走行状態の連続した複数の検出結果が現在の変速段に応じた第１シフトアップしきい値を超えたか否かを少なくとも一度判定し、走行状態が第１シフトアップしきい値を超えたと判定したとき、大きいギア比の変速段に変速するように駆動手段を制御する第２制御手段をさらに備える。この場合には、重くなる方向のシフトアップは、第１シフトアップしきい値を超えたと判定するとただちに行われるので、ライダーの負担を軽減できる。
【０００９】
発明３に係る自転車用変速制御装置は、発明２に記載の装置において、第２制御手段は、走行状態の連続した複数の検出結果が現在の変速段に応じた前記第１シフトアップしきい値を超えたか否かをその都度判定し、ひとつの検出結果が第１シフトアップしきい値を上回ったと判定した後、それに続く１又は複数の走行状態の検出結果の全てが第１シフトアップしきい値を超えていると判定したとき、大きいギア比の変速段に変速するように駆動手段を制御する。ここでは、検出された走行状態が第１シフトアップしきい値を超えたとき、ただちにシフトアップするのではなく、それに続く１又は複数の検出結果のうち少なくともひとつでも第１シフトアップしきい値を超えていないと判定するとシフトアップせずにその変速段を維持する。そして、全ての検出結果が第１シフトアップしきい値を超えているときだけ、大きいギア比の変速段にシフトアップするように駆動手段を制御する。したがって、走行状態を頻繁に検出しても重くなる方向の変速動作が頻繁に行われにくくなりライダーの意に反したシフトアップを抑えることができる。
【００１０】
発明４に係る自転車用変速制御装置は、発明３に記載の装置において、しきい値設定手段は、第１シフトアップしきい値より走行状態が高い第２シフトアップしきい値をさらに設定し、第２制御手段は、走行状態の検出結果が第２シフトアップしきい値を超えたか否かをも判定し、走行状態が第２シフトアップしきい値を超えたと判定したとき、それ以前の連続した複数の検出結果の判定結果にかかわらずギア比の大きい変速段に変速するように駆動手段を制御する。この場合には、第１シフトアップしきい値より高い第２シフトアップしきい値をさらに走行状態が超えたときには、複数回の検出結果を待つことなくただちに変速されるので、軽い下り坂などの走行状態が上がったときには迅速にシフトアップがなされる。
【００１１】
発明５に係る自転車用変速制御装置は、発明１に記載の装置において、しきい値設定手段は、複数の変速段に応じた走行状態のシフトアップしきい値をさらに設定し、走行状態の検出結果が現在の変速段に応じたシフトアップしきい値を超えた後、第１所定時間経過までに走行状態の検出結果がシフトアップしきい値を超えているか否かを少なくとも一度判定し、走行状態がシフトアップしきい値を超えていると判定したとき、大きいギア比の変速段に変速するように駆動手段を制御する第２制御手段をさらに備える。この場合には、検出された走行状態がシフトアップしきい値を超えたとき、ただちにシフトアップするのではなく、所定時間経過までに検出結果がシフトアップしきい値を超えていないと判定するとシフトアップせずにその変速段を維持する。そして、所定時間経過までの検出結果の全てがシフトアップしきい値を超えていると判定したときだけ、大きいギア比の変速段にシフトアップするように駆動手段を制御する。したがって、走行状態を頻繁に検出しても重くなる方向の変速動作が頻繁に行われにくくなりライダーの意に反したシフトアップを抑えることができる。
【００１２】
発明６に係る自転車用変速制御装置は、発明１から５のいずれかに記載の装置において、第１制御手段は、走行状態のひとつの検出結果が第１シフトダウンしきい値を下回ってから自転車のクランクが半回転以上回転する間の１又は複数回の走行状態の検出結果により判定する。この場合には、クランクの回転変動による速度の脈動周期がクランクの半回転となるので、脈動周期以上の間の検出結果で判定することにより脈動の影響を受けることなく変速制御できる。
【００１３】
発明７に係る自転車用変速制御装置は、発明１から６のいずれかに記載の装置において、検出される走行状態は自転車の車速である。この場合には、車速を検出して変速制御しているので、車速に応じた変速制御を行える。
【００１４】
発明８に係る自転車用変速制御装置は、発明７に記載の装置において、車速は、自転車の車輪に連動して回転する交流発電機からのパルスにより検出される。この場合には、別に車輪の回転を検出するためのセンサや検出子を設けることなく車速の検出が可能になる。しかも、発電機の極数に応じた車速信号が得られるので、車輪の一回転あたり複数の車速信号が得られ、精度のよい変速制御を行える。また、複数の車速信号が得られても無駄な変速制御が行われにくくなる。
【００１５】
発明９に係る自転車用変速制御装置は、発明１から６のいずれかに記載の装置において、検出される走行状態は、自転車のクランク数である。この場合には、クランク回転数を一定に保つように変速制御できるので、ライダーは一定幅のクランク回転数で効率よくペダルをこぐことができる。
【００１６】
発明１０に係る自転車用変速制御装置は、発明１から９のいずれかに記載の装置において、駆動手段は、自転車用変速装置に設けられ、電力により作動する電動部品であり、第１制御手段は、駆動手段を電気的に制御する。この場合には、駆動手段がモータやソレノイドなどの電力により作動する電動部品であるので、電気的に制御できる。
【００１７】
発明１１に係る自転車用変速制御装置は、発明１０に記載の装置において、駆動手段を作動させるための電力は、前記交流発電機から供給される。この場合には、電池などの別の電源が不要になり電源を管理する煩わしさから解放される。
【００１８】
発明１２に係る自転車用変速制御装置は、発明１０に記載の装置において、駆動手段を作動させるための電力は、自転車に搭載される電池から供給される。この場合には、電池により駆動手段を駆動するので、汎用の電池により駆動手段を簡単に作動させることができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
〔構成〕
図１において、本発明の一実施形態を採用した自転車は軽快車であり、ダブルループ形のフレーム体２とフロントフォーク３とを有するフレーム１と、ハンドル部４と、駆動部５と、発電ハブ１２が装着された前輪６と、３段変速の内装変速ハブ１０が装着された後輪７と、前後のブレーキ装置８（前用のみ図示）と、内装変速ハブ１０を手元で操作するための変速操作部９とを備えている。
【００２０】
フレーム１には、サドル１１やハンドル部４を含む各部が取り付けられている。
【００２１】
ハンドル部４は、フロントフォーク３の上部に固定された、ハンドルステム１４とハンドルステム１４に固定されたハンドルバー１５とを有している。ハンドルバー１５の両端にはブレーキ装置８を構成するブレーキレバー１６とグリップ１７とが装着されている。右側のブレーキレバー１６には変速操作部９が装着されている。
【００２２】
変速操作部９は、図２に示すように、右側（前輪用）のブレーキレバー１６に一体で形成された操作パネル２０と、操作パネル２０の下部に左右に並べて配置された２つの操作ボタン２１，２２と、操作ボタン２１，２２の上方に配置された操作ダイヤル２３と、操作ダイヤル２３の左方に配置された液晶表示部２４とを有している。操作パネル２０の内部には変速操作を制御するための変速制御部２５（図３）が収納されている。
【００２３】
操作ボタン２１，２２は、三角形状の押しボタンである。左側の操作ボタン２１は低速段から高速段への変速を行うためのボタンであり、右側の操作ボタン２２は高速段から低速段への変速を行うためのボタンである。操作ダイヤル２３は、２つの変速モードとパーキング（Ｐ）モードとを切り換えるためのダイヤルであり、３つの停止位置Ｐ，Ａ，Ｍを有している。ここで変速モードは、自動変速（Ａ）モードと手動変速（Ｍ）モードとであり、自動変速モードは、発電ハブ１２からの車速信号により内装変速ハブ１０を自動変速するモードである。手動変速モードは、操作ボタン２１，２２の操作により内装変速ハブ１０を変速するモードである。パーキングモードは、内装変速ハブ１０をロックして後輪７の回転を規制するモードである。液晶表示部２４には、現在の走行速度も表示されるとともに、変速時に操作された変速段が表示される。
【００２４】
変速制御部２５は、ＣＰＵ，ＲＡＭ，ＲＯＭ，Ｉ／Ｏインターフェイスからなるマイクロコンピュータを備えている。変速制御部２５には、図３に示すように、発電ハブ１２と、内装変速ハブ１０の動作位置を検出する、たとえばポテンショメータからなる動作位置センサ２６と、操作ダイヤル２３と、操作ボタン２１，２２とが接続されている。また、変速制御部２５には、バッテリーからなる電源２７と、モータドライバ２８と、液晶表示部２４と、記憶部３０と、他の入出力部とが接続されている。電源２７は、乾電池などの一次電池やリチウム水素電池などの二次電池を用いることができ、変速制御部２５やモータドライバ２８に電力を供給する。
【００２５】
発電ハブ１２は、たとえば２８極の交流発電機であり、車速に応じた交流信号を前輪６の１回転で１４回発生する。この発電ハブ１２からの交流信号により、変速制御部２５は車速Ｓを検出する。このため、車速Ｓは、前輪６の１回転で１４回検出することができ、磁石とリードスイッチとを用いた車速検出方法より細かく車速を検出できる。したがって、変速制御をよりリアルタイムに実行できる。
【００２６】
モータドライバ２８には内装変速ハブ１０を駆動する変速モータ２９が接続されている。記憶部３０は、たとえばＥＥＰＲＯＭ等の書換え可能な不揮発メモリで構成され、そこにはパーキングモードで使用する暗証や速度検出に使用するタイヤ径等の各種のデータが記憶されている。また、図４に示すように、自動変速モード時の速度と各変速段との関係（しきい値）が記憶されている。変速制御部２５は、各モードに応じて変速モータ２９を制御するとともに、液晶表示部２４を表示制御する。
【００２７】
図４に自動変速モード時のそれぞれの速度しきい値の一例をそれぞれ示す。ここで、本実施形態では、シフトダウンのためのしきい値は第１シフトダウンしきい値Ｄ１と第２シフトダウンしきい値Ｄ２の高速及び低速の２つのしきい値を用意している。ここで、第１シフトダウンしきい値Ｄ１でシフトダウンする場合には、第１シフトダウンしきい値Ｄ１を下回った後、それに続く１又は複数の検出速度の全てが第１シフトダウンしきい値Ｄ１を下回った場合に、その時点でシフトダウンする。また、検出された速度が第２シフトダウンしきい値Ｄ２を下回った場合は、それ以前の検出速度にかかわらずただちにシフトダウンを行う。
【００２８】
また、各変速段のシフトアップ及びシフトダウンのしきい値はクランク回転数を基準に設定している。シフトアップしきい値Ｕは、クランク回転数が６５ｒｐｍのときの速度で設定し、第１シフトダウンしきい値Ｄ１は、クランク回転数が４２．５ｒｐｍのときの速度で設定し、第２シフトダウンしきい値Ｄ２は、クランク回転数が３０ｒｐｍのときの速度で設定している。
【００２９】
図４において、自動変速モードにおいては、１速のときのシフトアップしきい値Ｕ（１）は、たとえば１２ｋｍ／ｈ、２速のときのシフトアップしきい値Ｕ（２）は、たとえば１６．４ｋｍ／ｈである。３速のときの第１シフトダウンしきい値Ｄ１（３）は、たとえば１４．６ｋｍ／ｈ、第２シフトダウンしきい値Ｄ２（３）は、たとえば１０．３ｋｍ／ｈ、２速のときの第１シフトダウンしきい値Ｄ１（２）は、たとえば１０．７ｋｍ／ｈ、第２シフトダウンしきい値Ｄ２（２）は、たとえば７．６ｋｍ／ｈである。
【００３０】
このようにしきい値を設定した場合、第１シフトダウンしきい値Ｄ１によるシフトダウンのときの判定に要する時間をクランク１８（後述）の半回転の周期より長くするのが望ましい。判定時間を半回転周期より長くすることにより、クランク１８の速度変動による脈動を考慮して変速制御を行うことができ、クランク１８の半回転の間に生じる脈動の影響を受けにくくなる。そこで、第１シフトダウンしきい値Ｄ１の設定に用いたクランク回転数の周期とそれを考慮した判定時間を図５に示す。ここでは、第１シフトダウンしきい値Ｄ１の場合、４２．５回転を基準に設定し、周期は回転数の逆数であるので、クランク１８の半回転の周期は０．７１秒である。また、第２シフトダウンしきい値Ｄ２の場合は１秒である。
【００３１】
ここで、内装変速ハブ１０の１速，２速，３速のギア比をそれぞれ０．７３３，１，１．３６０とし、クランク１８に装着されたフロントスプロケット（図示せず）と、後輪７に装着されたリアスプロケット（図示せず）のそれぞれの歯数を３３歯，１６歯とすると、クランク回転数と車輪の回転数との増速比は、１速，２速，３速でそれぞれ、１．５１，２．０６，２．８１になる。したがって、発電ハブ１２からの車速信号Ｓが前輪６の１回転当たり１４回出力されるので、それがクランク１８の半回転を超えるためには、３速のときには２０回、２速のときには１５回、それぞれ連続した車速Ｓの検出結果によりシフトダウンするか否かを判断する。このときの最小判定時間が脈動周期を超えればよいことになる。この最小判定時間は、第１シフトダウンしきい値Ｄ１近くで走行しているときであるので、３速のとき０．７２秒となり、２速のとき、０．７４秒となる。
【００３２】
駆動部５は、図１に示すように、フレーム体２の下部（ハンガー部）に設けられ、フロントスプロケットが装着されたクランク１８と、リアスプロケットが装着された内装変速ハブ１０と、両スプロケットに掛け渡されたチェーン１９とを有している。内装変速ハブ１０は、３つの変速段とロック位置とを有する３段変速ハブであり、変速モータ２９により３つの変速位置とロック位置との合計４つの位置に切り換えられる。このロック位置で、内装変速ハブ１０の回転が規制される。この内装変速ハブ１０のギア比は、前述したようにたとえば、０．７３３，１，１．３６０である。
【００３３】
〔変速動作〕
変速及びロック操作は、変速操作部９の操作ダイヤル２３によるモード選択及び操作ボタン２１，２２による変速操作により変速モータ２９を動作させることにより行われる。
【００３４】
図６〜図８は、変速制御部２５の制御動作を示すフローチャートである。
電源が投入されると、図６のステップＳ１で初期設定を行う。ここでは、速度算出用の周長データが、たとえば２６インチ径にセットされ、変速段が２速（ＶＰ＝２）にセットされ、さらに各種のフラグがリセットされる。
【００３５】
ステップＳ２では、操作ダイヤル２３がパーキング（Ｐ）モードにセットされたか否かを判断する。ステップＳ３では、操作ダイヤル２３が自動変速（Ａ）モードにセットされたか否かを判断する。ステップＳ４では、操作ダイヤル２３が手動変速（Ｍ）モードにセットされたか否かを判断する。ステップＳ５では、タイヤ径入力等の他の処理が選択されたか否かを判断する。
【００３６】
操作ダイヤル２３がＰ位置に回されパーキング（Ｐ）モードにセットされた場合には、ステップＳ２からステップＳ６に移行する。ステップＳ６では、パーキング（Ｐ）処理を実行する。操作ダイヤル２３がＡ位置に回され自動変速モードがセットされた場合には、ステップＳ３からステップＳ７に移行する。ステップＳ７では、図７に示す自動変速（Ａ）処理を実行する。操作ダイヤル２３がＭ位置に回され手動変速モードがセットされた場合には、ステップＳ４からステップＳ８に移行する。ステップＳ８では、図８に示す手動変速（Ｍ）処理を実行する。他の処理が選択された場合にはステップＳ５からステップＳ９に移行し、選択された処理を実行する。
【００３７】
ステップＳ６のパーキング（Ｐ）処理では、内装変速ハブ１０のロック状態を解除するための暗証を登録する暗証登録処理やロック状態を解除するための暗証入力及び照合を行う暗証入力処理などの処理を操作ボタン２１，２２の操作に応じて実行する。
【００３８】
ステップＳ７の自動変速（Ａ）処理では、車速Ｓに応じた変速段に動作位置ＶＰをセットする。ここでは、図７のステップＳ１１で、判定フラグＤＦがセット（ＤＦ＝１）されているか否かを判断する。この判定フラグＤＦは、後述するステップＳ２５でセットされるフラグであり、第１シフトダウンしきい値Ｄ１によりシフトダウンする際にクランク１８の半回転分の検出結果の経過を判定するためにセットされるフラグである。判定フラグＤＦがすでにセットされている場合には、ステップＳ１２に移行して車速検出回数を示すカウント変数Ｎを１つだけ増加する。このカウント変数Ｎによりクランク半回転以上の時間が経過したか否かを判断する。判定フラグＤＦがセットされていない場合にはステップＳ１２をスキップする。ステップＳ１３では、動作位置センサ２６の動作位置ＶＰを取り込む。ステップＳ１４では、発電ハブ１２からの速度信号により自転車の現在の車速Ｓを取り込む。ステップＳ１５では、取り込んだ現在の車速Ｓが図４に示したような動作位置センサ２６の動作位置ＶＰに応じたシフトアップしきい値Ｕ（ＶＰ）を超えているか否かを判断する。ステップＳ１６では、取り込んだ現在の車速Ｓが動作位置センサ２６の動作位置ＶＰに応じた第１シフトダウンしきい値Ｄ１（ＶＰ）を下回っているか否かを判断する。検出された車速Ｓが第１シフトダウンしきい値Ｄ１（ＶＰ）より高くかつシフトアップしきい値Ｕ（ＶＰ）より低い場合には、ステップＳ１６からステップＳ１７に移行し、第１シフトダウンしきい値Ｄ１（ＶＰ）によるシフトダウンの判定をキャンセルするために判定フラグＤＦをリセットしてメインルーチンに戻る。
【００３９】
現在の車速Ｓが図４に示した現在の変速段に応じたシフトアップしきい値Ｕ（ＶＰ）を超えた場合にはステップＳ１５からステップＳ１８に移行する。たとえば、変速段が２速のとき（ＶＰ＝２）、車速Ｓが１６．４ｋｍ／ｈより速くなるとこの判断が「Ｙｅｓ」となる。ステップＳ１８では、第１シフトダウンしきい値Ｄ１（ＶＰ）によるシフトダウンの判定をキャンセルするために判定フラグＤＦをリセットする。ステップＳ１９では、変速段が３速か否かを判断する。３速のときはそれ以上シフトアップできないので、やはり何も処理せずにステップＳ１６に移行する。ただし、３速のときのシフトアップしきい値は、２５５と通常では考えられない速度であるので通常はこのルーチンは通らない。３速未満のときには、ステップＳ２０に移行し、変速段を１段シフトアップするために動作位置ＶＰを１つ上げてステップＳ１６に移行する。これにより、変速モータ２９が大きいギア比になるように動作して内装変速ハブ１０が１段シフトアップする。
【００４０】
現在の車速Ｓが、図４に示した現在の変速段に応じた第１シフトダウンしきい値Ｄ１（ＶＰ）を下回っている場合にはステップＳ１６からステップＳ２１に移行する。たとえば、変速段が２速のとき（ＶＰ＝２）、車速Ｓが１０．７ｋｍ／ｈを下回るとこの判断が「Ｙｅｓ」となる。ステップＳ２１では、現在の車速Ｓが、図４に示した現在の変速段に応じた第２シフトダウンしきい値Ｄ２（ＶＰ）を下回っているか否かを判断する。この実施形態では、検出された車速Ｓが第２シフトダウンしきい値Ｄ２（ＶＰ）を下回っている場合には、それ以前の検出結果にかかわらず、ただちにシフトダウンする。このため、この判断がＹｅｓの場合には、ステップＳ２２に移行し、変速段が１速か否かを判断する。１速のときは何も処理せずにメインルーチンに移行する。２速以上のときには、ステップＳ２３に移行し、変速段を１段シフトダウンするために動作位置ＶＰを１つ下げてメインルーチンに移行する。これにより、変速モータ２９が小さいギア比になるように動作して内装変速ハブ１０が１段シフトダウンする。
【００４１】
このように、第１シフトダウンしきい値Ｄ１（ＶＰ）より低速側に設定された第２シフトダウンしきい値Ｄ２（ＶＰ）からさらに車速が下がったときには、ただちに変速されるので、ライダーの疲労や上り坂を登るなどの原因で車速が下がったときには迅速にシフトダウンがなされ、ライダーの負担を軽減できる。
【００４２】
検出された車速Ｓが第２シフトダウンしきい値Ｄ２（ＶＰ）より速い場合には、ステップＳ２１からステップＳ２４に移行する。ステップＳ２４では、判定フラグＤＦがすでにセットされているか否かを判断する。これにより、検出された車速Ｓが第１シフトダウンしきい値Ｄ１（ＶＰ）より遅くかつ第２シフトダウンしきい値Ｄ２（ＶＰ）より速いことが初めて検出されたか否かを判断している。判定フラグＤＦがまだセットされていない場合には、ステップＳ２５に移行して判定フラグＤＦをセットする。ステップＳ２６では、カウント変数Ｎに０をセットする。ステップＳ２７では、各変速段における判定回数Ｎ（ＶＰ）を最大カウント数Ｎｍにセットし、メインルーチンに戻る。この判定回数Ｎ（ＶＰ）は、最初にすでにステップＳ１６で１回判定しているので、図５に示す判定回数から１を引いた回数であり、たとえば３速のときには１９であり、２速のときは１４である。
【００４３】
判定フラグＤＦがセットされている場合には、つまり、すでに検出された車速Ｓが第１シフトダウンしきい値Ｄ１（ＶＰ）より遅くかつ第２シフトダウンしきい値Ｄ２（ＶＰ）より速いことが検出されている場合には、ステップＳ２４からステップＳ２８に移行する。ステップＳ２８では、カウント数Ｎが最大カウント数Ｎｍに達したか、つまり、検出された車速Ｓが第１シフトダウンしきい値Ｄ１（ＶＰ）より遅くかつ第２シフトダウンしきい値Ｄ２（ＶＰ）より速いことを検出してから、それに続く検出結果の車速ＳがＮｍ回続いて第１シフトダウンしきい値Ｄ１（ＶＰ）より遅くかつ第２シフトダウンしきい値Ｄ２（ＶＰ）より速いか否かを判断している。まだ、カウント数Ｎが最大カウント数Ｎｍに達していない場合には、メインルーチンに戻る。カウント数Ｎが最大カウント数Ｎｍに達した場合には、ステップＳ２８からステップＳ２９に移行し、判定フラグＤＦをリセットする。ステップＳ３０では、最大カウント数Ｎｍを０にセットし、ステップＳ２２に移行する。そして、ステップＳ２３で変速段を１段シフトダウンするために動作位置ＶＰを１つ下げてメインルーチンに移行する。これにより、変速モータ２９が小さいギア比になるように動作して内装変速ハブ１０が１段シフトダウンする。
【００４４】
ここでは、検出された車速Ｓが第１シフトダウンしきい値Ｄ１（ＶＰ）より下がったとき、ただちにシフトダウンするのではなく、それに続く１又は複数の車速Ｓの全てが第１シフトダウンしきい値Ｄ１（ＶＰ）を下回り、かつ第２シフトダウンしきい値Ｄ２（ＶＰ）を上回っていると判定したときだけシフトダウンする。そして、全ての検出結果のうちひとつでも第１シフトダウンしきい値Ｄ１（ＶＰ）を下回っていない判定するとシフトダウンせずに変速段を維持する。したがって、走行状態を頻繁に検出しても軽くなる方向（小さいギア比への変速方向）の変速動作が頻繁に行われにくくなり、ライダーの意に反したシフトダウンを抑えることができる。
【００４５】
ステップＳ１０の手動変速処理では、操作ボタン２１，２２の操作により１段ずつ変速する。図８のステップＳ４１で、動作位置センサ２６の動作位置ＶＰを取り込む。ステップＳ４２では、操作ボタン２１が操作されたか否かを判断する。ステップＳ４３では、操作ボタン２２が操作されたか否かを判断する。操作ボタン２１が操作されるとステップＳ４２からステップＳ４４に移行する。ステップＳ４４では、現在の動作位置ＶＰにより３速か否かを判断する。現在の変速段が３速ではない場合にはステップＳ４５に移行し、動作位置ＶＰを１段シフトアップする。現在の変速段が３速の場合にはこの処理をスキップする。
【００４６】
操作ボタン２２が操作されるとステップＳ４３からステップＳ４６に移行する。ステップＳ４６では、現在の動作位置ＶＰにより１速か否かを判断する。現在の変速段が１速ではない場合にはステップＳ４７に移行し、動作位置ＶＰを１つだけ低速段側に移行して１段シフトダウンする。現在の変速段が１速の場合にはこの処理をスキップする。
【００４７】
図９に、自動変速処理において従来例と本実施例とにおける変速動作を比較したグラフを示す。図９では縦軸に速度を、横軸に時間をそれぞれとっている。本発明に係る自動変速処理では、図９（ａ）に示すように、たとえば変速段が３速のときに第１シフトダウンしきい値Ｄ１（３）（たとえば１４．６ｋｍ／ｈ）を下回ると、それから判定回数Ｎ（３）回（たとえば２０回）の連続した検出結果が第１シフトダウンしきい値Ｄ（３）を下回っているか否かをステップＳ１６，Ｓ２４，Ｓ２８で判断する。図９（ａ）の場合には、ハッチングで示す領域で車速Ｓが第１シフトダウンしきい値Ｄ１（３）を下回っていないので、図６のステップＳ１６での判断が「Ｎｏ」になり、この場合には３速から２速へのシフトダウンがキャンセルされ、シフトダウンは行われない。
【００４８】
そして、車速Ｓがシフトアップしきい値Ｕ（２）を超えた後、再度第１シフトダウンしきい値Ｄ１（３）を下回ると、それから判定回数Ｎ（３）回の連続した検出結果が第１シフトダウンしきい値Ｄ（３）を下回っているか否かを再度、ステップＳ１６，Ｓ２４，Ｓ２８で判断する。今度は、Ｎ（３）回の全ての検出結果が第１シフトダウンしきい値Ｄ（３）を下回っているので、Ｎ（３）回の検出が終わると、３速から２速へのシフトダウンが実行される。
【００４９】
一方、従来の場合には、図９（ｂ）に示すように、第１シフトアップダウン値Ｄ１（３）を下回ると、３速から２速へシフトダウンし、２速のシフトアップしきい値Ｕ（２）（たとえば１６．４ｋｍ／ｈ）になると再度３速にシフトアップされる。そして、再び３速の第１シフトダウンしきい値Ｄ１（３）を下回ると２速にシフトダウンされるというライダーの意に反した頻繁なシフトアップがなされる。
【００５０】
このように、本発明による変速制御では、シフトダウン時に変速段毎の判定回数Ｎ（ＶＰ）の経過中に第１シフトダウンしきい値Ｄ１（ＶＰ）を下回っているか否かを判断してシフトダウンするか否かを決めているので、頻繁に車速信号を取り込んでもライダーの意に反したシフトタウンを防止できる。このため、スムーズな変速動作を実現でき、変速動作の違和感が少なくなる。
【００５１】
また、第１シフトダウンしきい値Ｄ１（ＶＰ）を超えても直ぐにはシフトダウンしないので、減速の度合いが大きくなるほど実際にシフトダウンする速度が遅くなり、シフトダウンしきい値が減速の度合いに応じて変化するようになる。
【００５２】
さらに、第１シフトダウンしきい値Ｄ１（ＶＰ）より低速側の第２シフトダウンしきい値Ｄ２（ＶＰ）をさらに車速が下回ったときには、複数回の検出結果を待つことなくただちに変速されるので、ライダーの疲労や上り坂を登るなどの原因で車速が下がったときには迅速にシフトダウンがなされる。このため、ライダーへの負担をさらに少なくできる。
【００５３】
〔他の実施形態〕
（ａ） 前記実施形態では変速装置として３段変速の内装変速ハブを例に説明したが、変速段の数や変速装置の形態は前記実施形態に限定されない。たとえば、変速装置としては複数のスプロケットとディレーラとからなる外装変速機構の制御にも本発明を適用できる。
【００５４】
（ｂ） 前記実施形態ではモータで駆動される変速装置を例に説明したが、ソレノイドや電気・油圧・空圧シリンダ等の他のアクチュエータで駆動される変速装置の制御にも本発明を適用できる。
【００５５】
（ｃ） 前記実施形態では、走行状態として車速を用いたが、クランクの回転数を用いてもよい。この場合、図１０に示すように、自転車のギアクランク１８に磁石等の検出子１１３を装着し、自転車のフレーム体２に検出子１１３の回転を検出するたとえばリードスイッチからなる回転検出器１１２を装着してクランク回転数を検出すればよい。このとき、検出子１１３及び／又は回転検出器を多数設けてもよい。また、図１１に示すように、変速段に応じてクランク回転数の上限及び下限をしきい値として設定すればよい。図１１では各変速段で同じ値を設定しているがそれぞれ異ならせてもよい。そして、図７に示す動作と同様に自動変速モードで、第１シフトダウンしきい値Ｄ１（ＶＰ）（ステップＳ１６）を下回りかつ第２シフトダウンしきい値Ｄ２（ＶＰ）（ステップＳ２１）を下回わっていないクランク回転数になるとそれに連続するクランク回転数の検出結果が判定回数の間に全て第１シフトダウンしきい値Ｄ１（ＶＰ）を下回っているか否かを判断し、全ての検出結果が下回っている場合にはシフトダウンし、ひとつでも下回っていない場合にはシフトダウンをキャンセルするように制御すればよい。
【００５６】
（ｄ） 前記実施形態では、シフトアップしきい値を超えるとただちにシフトアップしたが、シフトダウンと同様に所定回数の判定を待ってシフトアップしてもよい。この場合、第１及び第２シフトアップしきい値Ｕ１（ＶＰ），Ｕ２（ＶＰ）を用いてもよいし、第１シフトアップしきい値Ｕ１（ＶＰ）だけを用いてもよい。
【００５７】
図１２にこの場合の自動変速モード時のそれぞれの速度しきい値の一例をそれぞれ示す。ここでも図４と同様なシフトダウンのためのしきい値は第１シフトダウンしきい値Ｄ１と第２シフトダウンしきい値Ｄ２の高速及び低速の２つのしきい値を用意するとともに、あらたに、第１シフトアップしきい値Ｕ１と第２シフトアップしきい値Ｕ２とを用意している。この例では、第１シフトアップしきい値Ｕ１は、１速，２速でそれぞれ１１．１ｋｍ／ｈ，１５．１ｋｍ／ｈであり、第２シフトアップしきい値Ｕ２は、１速，２速でそれぞれ１３．９ｋｍ／ｈ，１８．９ｋｍ／ｈであり、第１シフトアップしきい値Ｕ１よりそれぞれ高速側に設定されている。ここで、第１シフトアップしきい値Ｕ１でシフトアップする場合には、第１シフトアップしきい値Ｕ１を超えた後、それに連続する検出速度が全て第１シフトアップしきい値Ｕ１を超えた場合に、その時点でシフトアップする。また、検出された速度が第２シフトアップしきい値Ｕ２を超えた場合はただちにシフトアップを行う。
【００５８】
また、各変速段のシフトアップ及びシフトダウンのしきい値はクランク回転数を基準に設定している。第１及び第２シフトアップしきい値Ｕ１，Ｕ２は、クランク回転数がそれぞれ６０ｒｐｍ，７５ｒｐｍのときの速度で設定し、第１及び第２シフトダウンしきい値Ｄ１，Ｄ２は、クランク回転数がそれぞれ４２．５ｒｐｍ，３０ｒｐｍのときの速度で設定している。
【００５９】
図１２において、自動変速モードにおいては、１速のときの第１シフトアップしきい値Ｕ１（１）は、たとえば１１．１ｋｍ／ｈ、２速のときの第１シフトアップしきい値Ｕ１（２）は、たとえば１５．１ｋｍ／ｈである。また、第２シフトアップしきい値Ｕ２は１速，２速の場合それぞれ１３．９ｋｍ／ｈ，１８．９ｋｍ／ｈあり、シフトダウンしきい値は図４と同様である。
【００６０】
このようにしきい値を設定した場合、第１シフトアップしきい値Ｕ１によるシフトアップのときの判定に要する時間をクランク１８の半回転の周期より長くするのが望ましい。判定時間を半回転周期より長くすることにより、クランク１８の速度変動による脈動を考慮して変速制御を行うことができ、クランク１８の半回転の間に生じる脈動の影響を受けにくくなる。そこで、第１シフトアップしきい値Ｕ１の設定に用いたクランク回転数の周期とそれを考慮した判定時間を図１３に示す。ここでは、第１シフトアップしきい値Ｕ１の場合、６０回転を基準に設定し、周期は回転数の逆数であるので、クランク１８の半回転の周期は０．５０秒である。また、第２シフトダウンしきい値Ｄ２の場合は０．４０秒である。
【００６１】
ここで、内装変速ハブ１０のギア比及びフロント及びリアスプロケットの歯数が同じであるとすると、前述したようにクランク回転数と車輪の回転数との増速比は、１速，２速，３速でそれぞれ、１．５１，２．０６，２．８１になる。したがって、発電ハブ１２からの車速信号Ｓが前輪６の１回転当たり１４回出力されるので、それがクランク１８の半回転を超えるためには、１速のときには１１回、２速のときには１５回、それぞれ連続した車速Ｓの検出結果によりシフトアップするか否かを判断する。このときの最小判定時間が脈動周期を超えればよいことになる。たとえば、第１シフトアップしきい値Ｕ１を平均速度とした場合の判定時間は、１速のとき０．５２秒となり、２速のときも、０．５２秒となる。
【００６２】
このように設定された第１及び第２シフトアップしきい値Ｕ１（ＶＰ），Ｕ２（ＶＰ）を用いた自動変速処理の一例を図１４に示す。図１４において、ステップＳ１１からステップＳ３０までは、図７に示す実施形態とほぼ同様なため説明を省略する。なお、ステップＳ１１で判定フラグＤＦがセットされていない場合には、ステップＳ３２に移行する。ステップＳ３２では、シフトアップのための判定フラグＵＦがすでにセットされているか否かを判断する。この判定フラグＵＦは、シフトダウンのための判定フラグＤＦと同様なフラグであり、後述するステップＳ４１でセットされるフラグである。この判定フラグＵＦは、第１シフトアップしきい値Ｕ１によりシフトアップする際にクランク１８の半回転分の経過を判定するためにセットされるフラグである。判定フラグＵＦがすでにセットされている場合には、ステップＳ３３に移行し、シフトアップのための車速検出回数を示すカウント変数Ｍを１つだけ増加しステップＳ１３に移行する。このカウント変数Ｍによりクランク半回転以上の時間が経過したか否かを判断する。判定フラグＵＦがセットされていない場合にはステップＳ３３をスキップしてステップＳ１３に移行する。
【００６３】
また、ステップＳ１７では、判定フラグＤＦに加えて判定フラグＵＦもリセットする。さらに、ステップＳ１６で検出された車速Ｓが第１シフトダウンしきい値Ｄ１（ＶＰ）を下回ったと判断するとステップＳ３１に移行し、第１シフトアップしきい値Ｕ１（ＶＰ）によるシフトアップの判定をキャンセルするために判定フラグＵＦをリセットする。
【００６４】
現在の車速Ｓが図１２に示した現在の変速段に応じた第１シフトアップしきい値Ｕ１（ＶＰ）を超えた場合にはステップＳ１５からステップＳ３５に移行する。たとえば、変速段が２速のとき（ＶＰ＝２）、車速Ｓが１５．１ｋｍ／ｈより速くなるとこの判断が「Ｙｅｓ」となる。ステップＳ３５では、第１シフトダウンしきい値Ｄ１（ＶＰ）によるシフトダウンの判定をキャンセルするために判定フラグＤＦをリセットする。ステップＳ３６では、現在の車速Ｓが、図１２に示した現在の変速段に応じた第２シフトアップしきい値Ｕ２（ＶＰ）を超えているか否かを判断する。この実施形態では、検出された車速Ｓが第２シフトアップしきい値Ｕ２（ＶＰ）を超えている場合には、それ以前の検出結果にかかわらず、ただちにシフトアップする。このため、この判断がＹｅｓの場合には、ステップＳ３７に移行し、変速段が３速か否かを判断する。３速のときは何も処理せずにメインルーチンに移行する。２速以下のときには、ステップＳ３８に移行し、変速段を１段シフトアップするために動作位置ＶＰを１つ上げてメインルーチンに移行する。これにより、変速モータ２９が大きいギア比になるように動作して内装変速ハブ１０が１段シフトアップする。
【００６５】
このように、第１シフトアップしきい値Ｕ１（ＶＰ）より高速側に設定された第２シフトアップしきい値Ｕ２（ＶＰ）からさらに車速が上がったときには、ただちに変速されるので、車速が急激に上がったときには迅速にシフトアップがなされ、ライダーの負担を軽減できる。
【００６６】
検出された車速Ｓが第２シフトアップしきい値Ｕ２（ＶＰ）より遅い場合には、ステップＳ３６からステップＳ４０に移行する。ステップＳ４０では、判定フラグＵＦがすでにセットされているか否かを判断する。これにより、検出された車速Ｓが第１シフトアップしきい値Ｕ１（ＶＰ）より速くかつ第２シフトアップしきい値Ｕ２（ＶＰ）より遅いことが初めて検出されたか否かを判断している。判定フラグＵＦがまだセットされていない場合には、ステップＳ４１に移行して判定フラグＵＦをセットする。ステップＳ４２では、カウント変数Ｍに０をセットする。ステップＳ４３では、各変速段におけるシフトアップのための判定回数Ｍ（ＶＰ）を最大カウント数Ｍｍにセットし、ステップＳ１６に移行する。この判定回数Ｎ（ＶＰ）も前記実施形態と同様に、図１３に示す判定回数から１を引いた回数であり、たとえば２速のときには１４であり、１速のときは１０である。
【００６７】
判定フラグＵＦがセットされている場合には、つまり、すでに検出された車速Ｓが第１シフトアップしきい値Ｕ１（ＶＰ）より速くかつ第２シフトアップしきい値Ｕ２（ＶＰ）より遅いことが検出されている場合には、ステップＳ４０からステップＳ４４に移行する。ステップＳ４４では、カウント数Ｍが最大カウント数Ｍｍに達したか、つまり、検出された車速Ｓが第１シフトアップしきい値Ｕ１（ＶＰ）より速くかつ第２シフトアップしきい値Ｕ２（ＶＰ）より遅いことを検出してから、それに続く検出結果の車速ＳがＭｍ回続いて第１シフトアップしきい値Ｄ１（ＶＰ）より速くかつ第２シフトダウンしきい値Ｄ２（ＶＰ）より遅いか否かを判断している。まだ、カウント数Ｍが最大カウント数Ｍｍに達していない場合には、ステップＳ１６に移行する。カウント数Ｍが最大カウント数Ｍｍに達した場合には、ステップＳ４４からステップＳ４５に移行し、判定フラグＵＦをリセットする。ステップＳ４６では、最大カウント数Ｍｍを０にセットし、ステップＳ３７に移行する。現在の変速段が３速ではない場合にはステップＳ３８で変速段を１段シフトアップするために動作位置ＶＰを１つ上げてステップＳ１６に移行する。これにより、変速モータ２９が大きいギア比になるように動作して内装変速ハブ１０が１段シフトアップする。
【００６８】
ここでは、検出された車速Ｓが第１シフトアップしきい値Ｕ１（ＶＰ）を超えたとき、ただちにシフトアップするのではなく、それに続く１又は複数の車速Ｓの全てが第１シフトアップしきい値Ｕ１（ＶＰ）を超え、かつ第２シフトアップしきい値Ｕ２（ＶＰ）を下回っていると判定したときだけシフトアップする。そして、全ての検出結果のうちひとつでも第１シフトアップしきい値Ｕ１（ＶＰ）を超えていない判定するとシフトアップせずに変速段を維持する。したがって、走行状態を頻繁に検出しても重くなる方向（大きいギア比への変速方向）の変速動作が頻繁に行われにくくなり、ライダーの意に反したシフトアップを抑えることができる。
【００６９】
（ｅ） シフトアップのしきい値をひとつだけ用い、検出された車速Ｓがシフトアップしきい値Ｕを超えたとき、ただちにシフトアップするのではなく、所定時間経過の間に一度でもシフトアップしきい値を超えていない場合にシフトアップせずに所定時間の間で全ての検出結果がシフトアップしきい値を超えているときだけ、ギア比の大きい変速段にシフトアップするようにしてもよい。この場合の制御動作を図１５に示す。
【００７０】
図１５において、ステップＳ１１〜Ｓ１７の動作及びステップＳ２１〜Ｓ３０までの動作は図７と同様なため説明を省略する。
【００７１】
現在の車速Ｓが図４に示した現在の変速段に応じたシフトアップしきい値Ｕ（ＶＰ）を超えた場合にはステップＳ１５からステップＳ５１に移行する。たとえば、変速段が２速のとき（ＶＰ＝２）、車速Ｓが１６．４ｋｍ／ｈより速くなるとこの判断が「Ｙｅｓ」となる。ステップＳ５１では、第１シフトダウンしきい値Ｄ１（ＶＰ）によるシフトダウンの判定をキャンセルするために判定フラグＤＦをリセットする。ステップＳ５２では、ステップＳ１５での判断結果から所定時間Ｔ１経過したか否かを判断する。所定時間Ｔ１経過していない場合にはステップＳ５３に移行し、車速Ｓを再度読み込む。ステップＳ５４では、再度取り込んだ現在の車速Ｓが現在の変速段のシフトアップしきい値Ｕ（ＶＰ）を超えているか否かを判断する。シフトアップしきい値Ｕ（ＶＰ）を車速Ｓが超えていない場合には、何も処理せずにステップＳ１６に移行する。車速Ｓがシフトアップしきい値Ｕ（ＶＰ）を超えている場合には、ステップＳ５２に戻り、ステップＳ１５での判断結果から所定時間Ｔ１経過しているか否かを再度判断する。
【００７２】
所定時間Ｔ１経過したと判断すると、ステップＳ５２からステップＳ５５に移行する。ステップＳ５５では、変速段が３速か否かを判断する。３速のときはそれ以上シフトアップできないので、やはり何も処理せずにステップＳ１６に移行する。ただし、３速のときのシフトアップしきい値は、２５５と通常では考えられない速度であるので通常はこのルーチンは通らない。３速未満のときには、ステップＳ５６に移行し、変速段を大きいギア比の方向に１段シフトアップするために動作位置ＶＰを１つ上げてステップＳ１６に移行する。これにより、変速モータ２９が動作して内装変速ハブ１０が１段シフトアップする。
【００７３】
このように、シフトアップ時に所定時間Ｔ１の経過中にシフトアップしきい値Ｕ（ＶＰ）を超えているか否かを判断してシフトアップするか否かを決めているので、頻繁に車速信号を取り込んでもライダーの意に反したシフトアップを防止できる。このため、スムーズな変速動作を実現でき、変速動作の違和感が少なくなる。
【００７４】
（ｆ） 前記実施形態では、電源２７から電力を変速モータ２９や変速制御部２５の電源として用いたが、図１６に示すように、発電ハブ１２から供給された電力を電源として用いてもよい。
【００７５】
（ｇ） 前記各実施形態における、実施手順を示すフローチャートやしきい値などはあくまでも一例であり、本発明の実施のための手段として別のアルゴリズムや別のしきい値を用いてもよい。
【００７６】
【発明の効果】
本発明によれば、検出された走行状態が第１シフトダウンしきい値より下がったとき、ただちにシフトダウンするのではなく、それに続く１又は複数の検出結果全てが第１シフトダウンしきい値を下回っていると判定すると小さいギア比の変速段にシフトダウンする。そして、全ての検出結果のうちひとつでも第１シフトダウンしきい値を下回っていないと判断すると、その変速段を維持する。また、ひとつの検出結果が第２シフトダウンしきい値を下回ったと判定した場合、ただちに小さいギア比の変速段にシフトダウンする。したがって、走行状態を頻繁に検出しても軽くなる方向（小さいギア比への変速方向）の変速動作が頻繁に行われにくくなり、ライダーの意に反したシフトダウンを抑えることができる。しかも、ライダーの疲労や急坂の登坂などにより走行状態が急激に落ちて第２シフトダウンしきい値を下回った場合には迅速にシフトダウンされるので、ライダーが疲れにくくなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施形態が採用された自転車の側面図。
【図２】 そのハンドル部分の斜視図。
【図３】 制御系の構成の一例を示すブロック図。
【図４】 しきい値の一例を示す図。
【図５】 しきい値と判定時間の関係の一例を示す図。
【図６】 変速制御処理のメインルーチンのフローチャートの一例。
【図７】 自動変速処理のフローチャートの一例。
【図８】 手動変速処理のフローチャートの一例。
【図９】 変速動作時の車速と変速段の関係を示すグラフ。
【図１０】 他の実施形態の図１に相当する図。
【図１１】 他の実施形態の図４に相当する図。
【図１２】 さらに他の実施形態の図４に相当する図。
【図１３】 その図５に相当する図。
【図１４】 その図７に相当するフローチャート。
【図１５】 さらに別の実施形態の図７に相当するフローチャート。
【図１６】 さらに他の実施形態の図３に相当する図。
【符号の説明】
１０ 内装変速ハブ
１２ 発電ハブ
２５ 変速制御部
２６ 動作位置センサ
２９ 変速モータ

Claims (12)

1. ギア比が異なる複数の変速段を有し検出される走行状態に応じて駆動手段によりシフトアップ及びシフトダウンが可能な自転車用変速装置を変速制御するための自転車用変速制御装置であって、
   前記複数の変速段に応じた前記走行状態の第１シフトダウンしきい値と前記第１シフトダウンしきい値より走行状態が低い第２シフトダウンしきい値とを設定するしきい値設定手段と、
   前記走行状態を検出する都度、検出結果が現在の変速段に応じた前記第１及び第２シフトダウンしきい値を下回ったか否かを判定し、ひとつの検出結果が前記第１シフトダウンしきい値を下回ったと判定した後、それに続く１又は複数の走行状態の検出結果の全てが前記第１シフトダウンしきい値を下回っていれば、小さいギア比の変速段に変速し、かつ前記走行状態が前記第２シフトダウンしきい値を下回ったと判定すれば、それ以前の検出結果の判定結果にかかわらず小さいギア比の変速段に変速するように前記駆動手段を制御する第１制御手段と、
   を備えた自転車用変速制御装置。
2. 前記しきい値設定手段は、前記複数の変速段に応じた前記走行状態の第１シフトアップしきい値をさらに設定し、
   前記走行状態の連続した複数の検出結果が現在の変速段に応じた前記第１シフトアップしきい値を超えたか否かを少なくとも一度判定し、前記走行状態が前記第１シフトアップしきい値を超えたと判定したとき、大きいギア比の変速段に変速するように前記駆動手段を制御する第２制御手段をさらに備える、請求項１に記載の自転車用変速制御装置。
3. 前記第２制御手段は、前記走行状態を検出する都度、検出結果が現在の変速段に応じた前記第１シフトアップしきい値を超えたか否かを判定し、ひとつの検出結果が前記第１シフトアップしきい値を超えたと判定した後、それに続く１又は複数の走行状態の検出結果の全てが前記第１シフトアップしきい値を超えていれば、大きいギア比の変速段に変速するように前記駆動手段を制御する、請求項２に記載の自転車用変速制御装置。
4. 前記しきい値設定手段は、前記第１シフトアップしきい値より走行状態が高い第２シフトアップしきい値をさらに設定し、
   前記第２制御手段は、前記走行状態の検出結果が前記第２シフトアップしきい値を超えたか否かをも判定し、前記走行状態が前記第２シフトアップしきい値を超えたと判定したとき、それ以前の検出結果の判定結果にかかわらず大きいギア比の変速段に変速するように前記駆動手段を制御する、請求項３に記載の自転車用変速制御装置。
5. 前記しきい値設定手段は、前記複数の変速段に応じた前記走行状態のシフトアップしきい値をさらに設定し、
   前記走行状態の検出結果が現在の変速段に応じた前記シフトアップしきい値を超えた後、第１所定時間経過までに走行状態の検出結果が前記シフトアップしきい値を超えているか否かを少なくとも一度判定し、前記走行状態が前記シフトアップしきい値を超えていると判定したとき、大きいギア比の変速段に変速するように前記駆動手段を制御する第２制御手段をさらに備える、請求項１に記載の自転車用変速制御装置。
6. 前記第１制御手段は、前記走行状態のひとつの検出結果が前記第１シフトダウンしきい値を下回ってから前記自転車のクランクが半回転以上回転する間の１又は複数回の前記走行状態の検出結果全てが前記第１シフトダウンしきい値を下回っているか否かを判定する、請求項１から５のいずれかに記載の自転車用変速制御装置。
7. 検出される前記走行状態は、前記自転車の車速である、請求項１から６のいずれかに記載の自転車用変速制御装置。
8. 前記車速は、前記自転車の車輪に連動して回転する交流発電機からのパルスにより検出される、請求項７に記載の自転車用変速制御装置。
9. 検出される前記走行状態は、前記自転車のクランクの回転数である、請求項１から６のいずれかに記載の自転車用変速制御装置。
10. 前記駆動手段は、前記自転車用変速装置に設けられ、電力により作動する電動部品であり、
    前記第１制御手段は、前記駆動手段を電気的に制御する、請求項１から９のいずれかに記載の自転車用変速制御装置。
11. 前記駆動手段を作動させるための電力は、前記交流発電機から供給される、請求項１０に記載の自転車用変速制御装置。
12. 前記駆動手段を作動させるための電力は、前記自転車に搭載される電池から供給される、請求項１０に記載の自転車用変速制御装置。

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