JP3654868B2 - 自転車用変速制御装置及び自転車用変速制御方法 - Google Patents
自転車用変速制御装置及び自転車用変速制御方法 Download PDFInfo
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、変速制御装置及び変速制御方法、特に、自転車に搭載された複数の変速段を有する変速装置を変速制御する自転車用変速制御装置及び自転車用変速制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、自転車に電動や空気駆動などにより変速可能な変速装置と変速装置を制御する変速制御部とを搭載したものが知られている。この種の自転車では、速度センサで得られた速度に応じた自動変速制御や、自転車に乗っているライダーの操作による手動変速制御が変速制御部により実施されている。そして速度や変速操作に応じて変速信号が出力されると、出力された変速信号を変速制御部が受信し、受信した変速信号に応じてモータやシリンダ等のアクチュエータが制御され変速装置が変速される。
【０００３】
変速制御を行う場合、変速装置の変速動作中に次の変速信号が出力されることがある。たとえば、変速操作部を変速動作中に操作したり、速度が急激に変化したりしたときなどに変速動作中に次の変速信号が出力されることがある。従来、変速動作中に変速信号を受信すると、変速制御部は、受信した変速信号を無視したり、受信した変速信号を認識しておいて現在の変速動作を終えた後に受信した変速信号に従って変速装置を変速したりしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
変速動作中の変速信号が無視されてしまうと、手動変速の場合、走行者が変速操作したにも関わらず変速が行われない場合が生じる。また、走行者の意志通りに変速動作を行わせるために、走行者はタイミングを考えて変速操作しなければならず変速操作が困難になる。このため、変速動作中の変速信号を無視するのは好ましいことではない。
【０００５】
一方、変速動作中の変速信号を認識してそのまま変速を行う場合、複数の変速信号を受信したために、これらの複数の変速信号に従って変速動作が連続して行われることがある。このとき、変速動作がシフトアップのみ又はシフトダウンのみであれば、受信した変速信号に従って連続的に変速を行えばよい。しかし、手動変速の自転車において、例えば現在変速動作中の変速に加えてさらにシフトアップを１段だけ行いたい場合に、走行者が変速操作を誤って２段のシフトアップを行い、さらに変速操作を訂正するために１段のシフトダウンを行ったとする。このとき、変速制御部がこの変速信号に従って連続的に変速を行うと、走行者の希望である１段だけシフトアップを行った変速段に到達するまでに一旦シフトアップを２段行った変速段を経てしまうことになる。これは走行者の希望の変速段に変速するまでに時間が掛かってしまい、無駄な時間を要する。さらに、一旦余計な変速動作を行うため、電動式の変速装置により変速を行うときには、電力を余計に消費することになる。
【０００６】
そこで、変速動作中に受信した変速信号を順次全て実行した場合の結果となる変速段を算定し、変速装置の変速動作が完了した後に算定した結果の変速段へ変速装置を動作させることが考えられる。これにより、無駄な変速を行うことなく変速信号に応じて適切な変速動作を行うことができる。
【０００７】
しかし、上記のような変速制御を行うと、変速中の変速動作がいったん終了した直後に算定された変速段に向けて新たに変速動作が行われる。このため、変速動作がギクシャクしてスムーズに行われないおそれがある。
【０００８】
本発明の課題は、変速動作中の変速信号に応じて適切な変速動作をスムーズに行える自転車用変速制御装置を提供することにある。
【０００９】
【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、複数の変速段を有する外装変速装置が搭載される自転車に装着され、外装変速装置を前記複数の変速段のいずれかに変速させる自転車用変速制御装置であって、変速信号出力部と、変速制御部と、変速位置センサとを備えている。変速信号出力部は、変速装置を変速させるための変速信号を出力するものである。変速制御部は、変速信号出力部から出力された変速信号に応じて目標変速段を設定し、設定された目標変速段に向けて外装変速装置を制御するものである。この変速制御部は、変速位置センサの位置データが設定された目標変速段に達したか否かにより変速動作の終了を判断し、変速装置が変速動作を開始してから完了するまでの間に変速信号出力部から新たな変速信号が出力されかつ新たな変速信号に基づく目標変速段が変速中の現在の目標変速段と異なるとき、変速中の現在の目標変速段を新たな変速信号に基づく目標変速段に更新して外装変速装置を制御する。
【００１０】
この自転車用変速制御装置では、たとえば、手動変速の場合はライダーの変速スイッチの操作、自動変速の場合は自転車の速度の変化などにより変速信号出力部から変速信号が出力されると、変速信号に応じて目標変速段を設定し設定された目標変速段に向けて変速制御部が変速装置を制御し変速装置が変速動作を行う。この変速動作中に新たな変速信号が出力されかつ新たな変速信号に基づく目標変速段が変速中の現在の目標変速段と異なると、変速制御部では、現在の目標変速段を新たに出力された変速信号に基づく目標変速段に更新して変速装置を制御する。たとえば、３速から４速への変速中にシフトアップの変速信号が出力された場合、目標変速段が５速に更新され、４速への変速が取り消されて５速に向かって変速装置が制御される。また、さらに変速中にシフトアップ信号が出力されると目標変速段が６速に更新され、６速に向かって変速装置が制御される。このため、変速動作中に変速信号が出力された場合、変速信号が無視されたり余分な変速動作を行ったりすることがなくなるとともに、変速動作が終わった直後に再度変速動作が行われることがなくなり、変速動作中の変速信号に応じて適切な変速動作をスムーズに行えるようになる。
【００１１】
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、変速信号は、変速制御部により変速段を１段上に変速させるシフトアップ信号と、変速制御部により変速段を１段下に変速させるシフトダウン信号とを有する。この場合には、変速信号が２種類だけであるため、変速制御部の演算が容易になる。また、走行者の操作が２種類だけにすることができるので、ライダーが行う変速操作が容易となる。
【００１２】
発明３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、変速信号は、複数の変速段に応じた複数の変速信号を有する。この場合には、１回の操作で目標とする変速段への変速を行える。
【００１３】
発明４に係る自転車用変速制御装置は、発明１から３のいずれかに記載の装置において、変速信号出力部は、変速信号を手操作で出力するための変速操作部を有する。この場合には、変速操作部の操作による手動変速によりライダーの意志に従った変速信号が出力される。
【００１４】
発明５に係る自転車用変速制御装置は、発明１から４のいずれかに記載の装置において、自転車には、自転車の回転部分の回転速度を検出する回転速度検出手段が設けられており、変速信号出力部は、回転速度検出手段の検出結果に応じて変速信号を出力する。この場合には、回転速度に応じて変速装置が自動変速されるので、ライダーの変速操作が不要になり、変速操作を意識することなく自転車に快適に乗ることができる。
【００１５】
発明６に係る自転車用変速制御装置は、発明５に記載の装置において、回転速度検出手段は、回転部分としての自転車の車輪の回転速度を検出して自転車の車速を検出する。この場合には、自転車の車輪の回転速度から車速を検出するので、車速の検出が容易である。
【００１６】
発明７に係る自転車用変速制御装置は、発明５に記載の装置において、回転速度検出手段は、回転部分としての自転車のハブの回転速度を検出して自転車の車速を検出する、この場合には、ハブの回転速度を検出して車速を検出しているので、たとえば発電ハブを利用してセンサを別に設けることなく車速を容易に検出できる。
【００１７】
発明８に係る自転車用変速制御装置は、発明５に記載の装置において、回転速度検出手段は、回転部分としての自転車のクランクの回転速度を検出して自転車のクランク回転速度を検出する。この場合には、クランク回転数を維持して自動変速できるので、ライダーは車速に関係なく自分にとって好ましいリズムでサイクリングすることができる。
【００１８】
発明９に係る自転車用変速制御方法は、複数の変速段を有する外装変速装置が搭載される自転車において変速信号出力部から出力された変速信号により複数の変速段のいずれかに変速させる制御方法であって、変速信号を受信するステップと、変速信号に応じて外装変速装置を変速させるステップと、外装変速装置が変速動作を開始してから完了するまでの間に変速信号出力部から変速信号を受信するステップと、外装変速装置に設けられた変速位置センサからの変速位置データにより変速動作の終了を判断し、変速動作を行っているときに、新たな変速信号を受信し、新たな変速信号に基づく目標変速段が変速中の現在の目標変速段と異なるとき、現在の目標変速段を受信した新たな変速信号に基づく目標変速段に更新し、更新された目標変速段へ向けて変速装置を制御するステップとを含む。
【００１９】
この自転車用変速制御方法では、外装変速装置が変速動作を開始してから完了するまでの間に変速信号出力部から新たな速信号を受信し、新たな変速信号に基づく目標変速段が変速中の現在の目標変速段と異なるとき、現在の目標変速段を受信した新たな変速信号に基づく目標変速段に更新し、更新された目標変速段へ向けて変速装置を制御する。これにより、無駄な変速動作を行わせるような制御をせず、かつ変速動作直後に再度変速動作が行われにくくなり、変速信号に応じた適切な変速をスムーズに行うことができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
＜構成＞
図１に本発明の一実施形態による自転車用変速制御装置を備えた自転車１を示す。
【００２１】
自転車１は、マウンテンバイクタイプのスポーツ車であり、主要部としてフレーム２、フロントフォーク３、ハンドル４、前輪５、後輪６、チェーン７、フロント外装変速装置８、及びリア外装変速装置９を備えている。
【００２２】
フレーム２は自転車１のベースとなるものであり、前部にフロントフォーク３、中央下部にフロント外装変速装置８、後部に後輪６とリア外装変速装置９とを備えている。また、フレーム２の中央上部には走行者が座るサドル１１が設けられている。
【００２３】
フロントフォーク３は、フレーム２の前部に斜めに傾いた軸回りに揺動自在に装着されている。フロントフォーク３の上部にハンドル４が、下部に前輪５が装着されている。前輪５には、自転車の車輪の回転速度を検出するための回転速度センサ１０が設けられている。回転速度センサ１０は、たとえば前輪５に固定された磁石１０ａを検出するリードスイッチを有し、リードスイッチから出力されるパルスを送信する。
【００２４】
図２に示すように、ハンドル４の両端部にはそれぞれグリップ１２ａ、１２ｂとブレーキレバー１３ａ、１３ｂとが設けられている。また、ハンドル４において、グリップ１２ａ、１２ｂ及びブレーキレバー１３ａ、１３ｂの内側には変速操作部１４ａ、１４ｂが設けられている。さらに、ハンドル４の中央部には変速制御装置１５が装着されており、この変速制御装置１５は変速操作部１４ａ、１４ｂと接続されている。
【００２５】
ブレーキレバー１３ａ、１３ｂは、それぞれ前輪５及び後輪６の制動操作を行うものであり、ブレーキレバー１３ａは後述する前輪ブレーキ１６と、ブレーキレバー１３ｂは後述する後輪ブレーキ１７と、それぞれ接続されている。
【００２６】
変速操作部１４ａ、１４ｂは、手動変速モード時にフロント外装変速装置８及びリア外装変速装置９を変速操作するためのものである。変速操作部１４ａには前部上変速ボタン１８ａと前部下変速ボタン１９ａとが設けられ、他方の変速操作部１４ｂには後部上変速ボタン１８ｂと後部下変速ボタン１９ｂとが設けられている。それぞれの上変速ボタン１８ａ、１８ｂは、各外装変速装置８、９の変速段（後述）を一段上段に変速する（シフトアップする）変速信号を出力する。同様にそれぞれの下変速ボタン１９ａ、１９ｂは、各外装変速装置８、９の変速段を一段下段へと変速する（シフトダウンする）変速信号を出力する。
【００２７】
変速制御装置１５は、手動変速モード時に変速操作部１４ａ、１４ｂの操作による変速信号の出力に応じて、自動変速モード時に回転速度センサ１０からの速度信号に応じて変速信号を生成しその変速信号に応じて、フロント外装変速装置８及びリア外装変速装置９をそれぞれ変速制御するためのものである。この変速制御装置１５は、図３に示すように、ＣＰＵ２１とメモリ２２などからなる制御部２３、現在の変速段などを表示する表示部２４、電源スイッチ２５、及びモードスイッチ２６を備えている。制御部２３はＣＰＵ２１により変速制御や表示制御を司るものである。制御部２３には、前後の上下の変速ボタン１８ａ，１８ｂ、１９ａ，１９ｂが接続されている。表示部２４は、たとえばセグメント式の液晶表示装置であり、現在の車速や積算距離や変速位置などを表示可能である。電源スイッチ２５は表示部２４のオンオフを切り換えるものである。モードスイッチ２６は自動変速モードと手動変速モードとを切り換えるためのものである。また、変速制御装置１５は、箱状の制御ケース２７に納められており、表示部２４、電源スイッチ２５、及びモードスイッチ２６がその上面に配置されている。さらに、変速制御装置１５は接続部２８を介してフロント外装変速装置８及びリア外装変速装置９に接続されている。
【００２８】
前輪５は、図１に示すように、ハブ部分がフロントフォーク３の下部に装着されており、上部に前輪５の制動を行う前輪ブレーキ１６を備えている。また、後輪６はハブ部分がフレーム２の後部に装着され、ハブ部分にはさらにリア外装変速装置９が装着されている。また、後輪６は上部に後輪の制動を行う後輪ブレーキ１７を備えている。
【００２９】
チェーン７は、フロント外装変速装置８とリア外装変速装置９とに架けられており、フロント外装変速装置８からの駆動力をリア外装変速装置９に伝達するものである。
【００３０】
フロント外装変速装置８は、フレーム２の中央下部に装着されており、チェーン７を介して走行者による駆動力をリア外装変速装置９に伝達するための機構部である。フロント外装変速装置８は大小複数のスプロケット３７とフロントディレーラ３３とを有している。
【００３１】
複数のスプロケット３７はギアクランク３１に装着されている。ギアクランク３１は、走行者がペダル３２ａ、３２ｂを踏み込むことにより回転されるものである。ギアクランク３１は、クランク軸３４、右クランク３５、及び左クランク３６から構成される。クランク軸３４はフレーム２の中央下部を水平に回転自在に通されるものである。右クランク３５は、一端がクランク軸３４の右側に回転不能に装着されており、複数のスプロケット３７はこの右クランク３５に固定されている。左クランク３６は一端がクランク軸３４の左側に回転不能に装着されている。右クランク３５及び左クランク３６の他端である外側端部にはそれぞれペダル３２ａ、３２ｂが回転自在に装着されている。
【００３２】
フロントディレーラ３３は、チェーン７を複数のスプロケット３７のうちの１枚に架けるためのものであり、図示しない変速モータやソレノイドなどの電動アクチュエータにより移動可能である。また、フロントディレーラ３３は変速制御装置１５の制御により移動する。なお、フロントディレーラ３３は図示しない変速位置センサにより現在の変速段の位置を検出する。
【００３３】
リア外装変速装置９は、後輪６のハブ部分周辺に装着されており、チェーン７により伝達されてきた駆動力を後輪６に伝達するための機構部である。リア外装変速装置９はリアスプロケットホイール４１とリアディレーラ４２とから構成されている。
【００３４】
リアスプロケットホイール４１は、大小複数のスプロケット４３からなっており、後輪６のハブ部分に対して同心に取り付けられている。
【００３５】
リアディレーラ４２は、チェーン７を複数のスプロケット４３のうちの１枚に架けるためのものであり、図示しない変速モータにより移動可能である。また、リアディレーラ４２は変速制御装置１５の制御により移動する。なお、リアディレーラ４２は図示しない変速位置センサの位置データＳＨにより現在の変速段の位置を検出する。
【００３６】
＜動作＞
以下では、変速制御装置１５の変速制御動作の一例として、リア外装変速装置９の変速制御動作について図４〜図６に示したフローチャートにより説明する。フロント外装変速装置８の変速制御方法は、変速段が少ないことを除いてリア外装変速装置９の変速制御方法と同様であるため省略する。
【００３７】
走行者が変速制御装置１５に電源としての電池を装着することにより、自転車１の変速制御が可能となる。これにより、まず、図４のステップＳ１にて変速制御装置１５の初期設定を行う。この初期設定では、メモリ２２に記憶されているＯＰを「１」に初期化する。ＯＰは、変速操作部１４ｂの変速操作により設定された変速段の値であり、変速操作部１４ｂが操作されることに従ってインクリメント若しくはデクリメントされる。また、変速モードを手動変速モードに設定する。
【００３８】
ステップＳ２では、変速モードが手動変速モードか否かを判断する。この判断はたとえばモードスイッチ２６の操作により設定された内容により判断する。ステップＳ３では、自動変速モードか否かを判断する。ステップＳ４では、他の処理か否かを判断する。
【００３９】
手動変速モードと判断すると、ステップＳ２からステップＳ５に移行する。ステップＳ５では、後部上変速ボタン１８ｂが操作されたか否かを判断する。ステップＳ６では、後部下変速ボタン１９ｂが操作されたか否かを判断する。後部上変速ボタン１８ｂが操作されると、ステップＳ５からステップＳ７に移行し、図５に示すシフトアップ処理を実行する。後部下変速ボタン１９ｂが操作されると、ステップＳ６からステップＳ８に移行し、図６に示すシフトダウン処理を実行する。
【００４０】
自動変速モードと判断すると、ステップＳ３からステップＳ９に移行する。ステップＳ９では、回転速度センサ１０からの信号をもとに算出した車速Ｖを取り込む。ステップＳ１０では、設定された変速段ＯＰを取り込む。ステップＳ１１では、取り込んだ車速Ｖが変速段毎のシフトアップしきい値Ｕ（ＯＰ）を上回っているか否かを判断する。ステップＳ１２では、取り込んだ車速Ｖが変速段毎のシフトダウンしきい値Ｄ（ＯＰ）を下回っているか否かを判断する。取り込んだ車速Ｖが変速段毎のシフトアップしきい値Ｕ（ＯＰ）を上回っていると判断すると、ステップＳ１１からステップＳ１３に移行し、図５に示すシフトアップ処理を実行する。取り込んだ車速Ｖが変速段毎のシフトダウンしきい値Ｄ（ＯＰ）を下回っていると判断すると、ステップＳ１１からステップＳ１３に移行し、図６に示すシフトダウン処理を実行する。
【００４１】
他の処理と判断すると、ステップＳ４からステップＳ１５に移行する。ステップＳ１５では、選択された他の処理を実行する。そして、ステップＳ２に戻る。
【００４２】
このメインルーチンでは、変速モード及び他のモードと判断すると、それぞれの処理を行い、いずれでもないときにはステップＳ２に戻って処理を繰り返す。
【００４３】
ステップＳ７，ステップＳ１３のシフトアップ処理では、図５のステップＳ２１で現在の変速段ＯＰを１段分インクリメントして目標変速段を設定する。ステップＳ２２では、変速モータが正転動作中であるか否かを判断する。これにより、リアディレーラ４２がシフトアップ方向に変速動作中であるか否かを判断する。変速モータが正転動作していない場合、つまりシフトアップ変速動作中でない場合にはステップＳ２３に移行し、変速モータを正転動作させるとともに変速位置センサの位置データＳＨの取込を開始する。変速モータがすでに正転動作している場合にはこの処理をスキップする。
【００４４】
ステップＳ２４では、位置データＳＨが設定された目標変速段に達したか否か、つまり変速動作を終了してもよいか否かを判断する。変速動作を終了してもよいと判断するとステップＳ２５に移行し、変速モータをオフするとともに変速位置センサの位置データの取込を終了する。
【００４５】
ここでは、変速動作中であっても最初にステップＳ２１で目標変速段を新たに設定して以前に設定された目標変速段を更新している。
【００４６】
ステップＳ８，ステップＳ１４のシフトダウン処理では、図６のステップＳ３１で現在の変速段ＯＰを１段分デクリメントして目標変速段を設定する。ステップＳ３２では、変速モータが逆転動作中であるか否かを判断する。これにより、リアディレーラ４２がシフトダウン方向に変速動作中であるか否かを判断する。変速モータが逆転動作していない場合、つまりシフトダウン変速動作中でない場合にはステップＳ３３に移行し、変速モータを逆転動作させるとともに変速位置センサの位置データＳＨの取込を開始する。変速モータがすでに逆転動作している場合にはこの処理をスキップする。
【００４７】
ステップＳ３４では、位置データＳＨが設定された目標変速段に達したか否か、つまり変速動作を終了してもよいか否かを判断する。変速動作を終了してもよいと判断するとステップＳ３５に移行し、変速モータをオフするとともに変速位置センサの位置データＳＨの取込を終了する。
【００４８】
ここでもシフトアップ処理と同様に、変速動作中であっても最初にステップＳ３１で目標変速段を新たに設定して以前に設定された目標変速段を更新している。
【００４９】
＜特徴＞
本実施形態に係る自転車１は、手動変速モード時は、搭乗する走行者が任意のタイミングで変速操作部１４ａ、１４ｂの上変速ボタン１８ａ、１８ｂまたは下変速ボタン１９ａ、１９ｂを押すことにより、走行者が希望する変速段に変速することが可能である。また、自動変速モード時は、車速Ｖに応じて自動的に変速動作が行われる。
【００５０】
ここで、手動変速モード時に、フロント外装変速装置８の変速中に変速操作部１４ａを操作した場合もしくはリア外装変速装置９の変速中に変速操作部１４ｂを操作した場合、または、各変速段のシフトアップしきい値を上回るかシフトダウンしきい値を下回った場合、目標となる変速段ＯＰがインクリメント又はデクリメントされ新たに設定される。具体的には、上変速ボタン１８ａ、１８ｂが押された場合又は車速が各変速段のシフトアップしきい値を上回った場合にメモリ２２のＯＰに１を加算し、一方、下変速ボタン１９ａ、１９ｂが押された場合又は車速が各変速段のシフトダウンしきい値を下回った場合にはメモリ２２の変速段ＯＰに１を減算する。また、複数の変速操作が変速操作部１４ａ、１４ｂで行われた場合には、変速操作部１４ａ、１４ｂでの複数の操作に応じてＯＰの値を加減算して算定を行う。この加減算は変速動作中であるか否かを問わずに行われ新たに出力された変速信号に基づき更新される。このため、変速動作中に変速信号が出力又は生成されても、変速中に常に最新の目標変速段に変速動作が行われる。
【００５１】
これらのことにより、走行者による変速中の操作が十分に反映される。さらに、変速中に複数の操作を行った場合には、その操作における最終的な変速段へスムーズに変速される。
【００５２】
例として、現在の３段から１段上段へ変速を行っている変速動作の間に、走行者が後部下変速ボタン１９ｂを１回操作した後に後部上変速ボタン１８ｂを２回押した場合を考える。
【００５３】
走行者の操作に従うと、図７（Ｂ）に示すように、３段から４段の変速動作の終了後に、４段から３段への変速動作を行い、３段から４段への変速動作、４段から５段への変速動作の合計４つの変速動作を行うことになる。しかし、走行者の変速操作は、最終的に５段へ変速を行いたいということになる。すなわち、４段から３段への変速動作及び３段から４段への変速動作は余計な変速動作になる。
【００５４】
また、変速動作中に受信した変速信号を順次全て実行した場合の結果となる変速段を算定し、変速装置の変速動作が完了した後に算定した結果の変速段へ変速動作後に変速装置を動作させる場合、図７（Ｃ）示すように、３段から４段の変速動作が終わってから次に４段から５段の変速動作が行われ、２つの変速動作が行われることになる。このため、変速動作間でギクシャクした変速動作となり、変速動作のスムーズさが損なわれるおそれがある。
【００５５】
そこで、本実施形態では、図７（Ａ）に示すように、変速操作の結果となる最終的な変速段に変速されるように変速動作中でも目標変速段を随時更新して最終的な変速段への変速操作を行っている。よって、変速動作中に細かな変速モータの正逆転動作を行って１回の変速動作で最終的な変速段へ変速している。
【００５６】
これにより、変速動作中に変速操作を省力化することができる。よって、最終目的となる変速段へ短時間でスムーズに変速することが可能である。さらに、フロントディレーラ３３およびリアディレーラ４２は電池駆動の場合、変速操作を省力化することにより、変速操作による電池の消耗を抑えることができる。
【００５７】
〔他の実施形態〕
（ａ） 前記実施形態では、自動変速を電動で行っているが、空気圧駆動などの他の形態の駆動方式にも本発明を適用できる。また、手動変速の場合に変速操作をボタンの押圧動作により行ったが、レバー形のスイッチや他の形態のスイッチも使用することができる。
【００５８】
（ｂ） 前記実施形態では、手動変速モードと自動変速モードとを有する変速制御装置を例として本発明を説明したが、いずれかのみを有する変速制御装置にも本発明を適用できる。
【００５９】
【発明の効果】
本発明に係る自転車用変速制御装置では、変速動作中に新たな変速信号が出力されかつ新たな変速信号に基づく目標変速段が変速中の現在の変速段と異なると、現在の目標変速段を新たに出力された変速信号に基づく目標変速段に更新して変速装置を制御する。このため、変速動作中に変速信号が出力された場合、変速信号が無視されたり余分な変速動作を行ったりすることがなくなるとともに、変速動作が終わった直後に再度変速動作が行われることがなくなり、変速動作中の変速信号に応じて適切な変速動作をスムーズに行えるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係る自転車用変速装置を装着する自転車の側面模式図。
【図２】 自転車のハンドル周辺の斜視図。
【図３】 その制御ブロック図。
【図４】 変速制御装置のメインルーチンの制御フローチャート。
【図５】 変速制御装置のシフトアップ処理の制御フローチャート。
【図６】 変速制御装置のシフトダウン処理の制御フローチャート。
【図７】 変速動作中に複数の変速操作が有った場合の変速例を示すグラフ。
【符号の説明】
１，５１ 自転車
８ フロント外装変速装置
９ リア外装変速装置
１４ａ、１４ｂ 変速操作部
１５ 変速制御装置
１８ａ 前部上変速ボタン（上変速ボタン）
１８ｂ 後部上変速ボタン（上変速ボタン）
１９ａ 前部下変速ボタン（下変速ボタン）
１９ｂ 後部下変速ボタン（下変速ボタン）
２１ ＣＰＵ
２２ メモリ
２３ 制御部
【発明の属する技術分野】
本発明は、変速制御装置及び変速制御方法、特に、自転車に搭載された複数の変速段を有する変速装置を変速制御する自転車用変速制御装置及び自転車用変速制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、自転車に電動や空気駆動などにより変速可能な変速装置と変速装置を制御する変速制御部とを搭載したものが知られている。この種の自転車では、速度センサで得られた速度に応じた自動変速制御や、自転車に乗っているライダーの操作による手動変速制御が変速制御部により実施されている。そして速度や変速操作に応じて変速信号が出力されると、出力された変速信号を変速制御部が受信し、受信した変速信号に応じてモータやシリンダ等のアクチュエータが制御され変速装置が変速される。
【０００３】
変速制御を行う場合、変速装置の変速動作中に次の変速信号が出力されることがある。たとえば、変速操作部を変速動作中に操作したり、速度が急激に変化したりしたときなどに変速動作中に次の変速信号が出力されることがある。従来、変速動作中に変速信号を受信すると、変速制御部は、受信した変速信号を無視したり、受信した変速信号を認識しておいて現在の変速動作を終えた後に受信した変速信号に従って変速装置を変速したりしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
変速動作中の変速信号が無視されてしまうと、手動変速の場合、走行者が変速操作したにも関わらず変速が行われない場合が生じる。また、走行者の意志通りに変速動作を行わせるために、走行者はタイミングを考えて変速操作しなければならず変速操作が困難になる。このため、変速動作中の変速信号を無視するのは好ましいことではない。
【０００５】
一方、変速動作中の変速信号を認識してそのまま変速を行う場合、複数の変速信号を受信したために、これらの複数の変速信号に従って変速動作が連続して行われることがある。このとき、変速動作がシフトアップのみ又はシフトダウンのみであれば、受信した変速信号に従って連続的に変速を行えばよい。しかし、手動変速の自転車において、例えば現在変速動作中の変速に加えてさらにシフトアップを１段だけ行いたい場合に、走行者が変速操作を誤って２段のシフトアップを行い、さらに変速操作を訂正するために１段のシフトダウンを行ったとする。このとき、変速制御部がこの変速信号に従って連続的に変速を行うと、走行者の希望である１段だけシフトアップを行った変速段に到達するまでに一旦シフトアップを２段行った変速段を経てしまうことになる。これは走行者の希望の変速段に変速するまでに時間が掛かってしまい、無駄な時間を要する。さらに、一旦余計な変速動作を行うため、電動式の変速装置により変速を行うときには、電力を余計に消費することになる。
【０００６】
そこで、変速動作中に受信した変速信号を順次全て実行した場合の結果となる変速段を算定し、変速装置の変速動作が完了した後に算定した結果の変速段へ変速装置を動作させることが考えられる。これにより、無駄な変速を行うことなく変速信号に応じて適切な変速動作を行うことができる。
【０００７】
しかし、上記のような変速制御を行うと、変速中の変速動作がいったん終了した直後に算定された変速段に向けて新たに変速動作が行われる。このため、変速動作がギクシャクしてスムーズに行われないおそれがある。
【０００８】
本発明の課題は、変速動作中の変速信号に応じて適切な変速動作をスムーズに行える自転車用変速制御装置を提供することにある。
【０００９】
【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、複数の変速段を有する外装変速装置が搭載される自転車に装着され、外装変速装置を前記複数の変速段のいずれかに変速させる自転車用変速制御装置であって、変速信号出力部と、変速制御部と、変速位置センサとを備えている。変速信号出力部は、変速装置を変速させるための変速信号を出力するものである。変速制御部は、変速信号出力部から出力された変速信号に応じて目標変速段を設定し、設定された目標変速段に向けて外装変速装置を制御するものである。この変速制御部は、変速位置センサの位置データが設定された目標変速段に達したか否かにより変速動作の終了を判断し、変速装置が変速動作を開始してから完了するまでの間に変速信号出力部から新たな変速信号が出力されかつ新たな変速信号に基づく目標変速段が変速中の現在の目標変速段と異なるとき、変速中の現在の目標変速段を新たな変速信号に基づく目標変速段に更新して外装変速装置を制御する。
【００１０】
この自転車用変速制御装置では、たとえば、手動変速の場合はライダーの変速スイッチの操作、自動変速の場合は自転車の速度の変化などにより変速信号出力部から変速信号が出力されると、変速信号に応じて目標変速段を設定し設定された目標変速段に向けて変速制御部が変速装置を制御し変速装置が変速動作を行う。この変速動作中に新たな変速信号が出力されかつ新たな変速信号に基づく目標変速段が変速中の現在の目標変速段と異なると、変速制御部では、現在の目標変速段を新たに出力された変速信号に基づく目標変速段に更新して変速装置を制御する。たとえば、３速から４速への変速中にシフトアップの変速信号が出力された場合、目標変速段が５速に更新され、４速への変速が取り消されて５速に向かって変速装置が制御される。また、さらに変速中にシフトアップ信号が出力されると目標変速段が６速に更新され、６速に向かって変速装置が制御される。このため、変速動作中に変速信号が出力された場合、変速信号が無視されたり余分な変速動作を行ったりすることがなくなるとともに、変速動作が終わった直後に再度変速動作が行われることがなくなり、変速動作中の変速信号に応じて適切な変速動作をスムーズに行えるようになる。
【００１１】
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、変速信号は、変速制御部により変速段を１段上に変速させるシフトアップ信号と、変速制御部により変速段を１段下に変速させるシフトダウン信号とを有する。この場合には、変速信号が２種類だけであるため、変速制御部の演算が容易になる。また、走行者の操作が２種類だけにすることができるので、ライダーが行う変速操作が容易となる。
【００１２】
発明３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、変速信号は、複数の変速段に応じた複数の変速信号を有する。この場合には、１回の操作で目標とする変速段への変速を行える。
【００１３】
発明４に係る自転車用変速制御装置は、発明１から３のいずれかに記載の装置において、変速信号出力部は、変速信号を手操作で出力するための変速操作部を有する。この場合には、変速操作部の操作による手動変速によりライダーの意志に従った変速信号が出力される。
【００１４】
発明５に係る自転車用変速制御装置は、発明１から４のいずれかに記載の装置において、自転車には、自転車の回転部分の回転速度を検出する回転速度検出手段が設けられており、変速信号出力部は、回転速度検出手段の検出結果に応じて変速信号を出力する。この場合には、回転速度に応じて変速装置が自動変速されるので、ライダーの変速操作が不要になり、変速操作を意識することなく自転車に快適に乗ることができる。
【００１５】
発明６に係る自転車用変速制御装置は、発明５に記載の装置において、回転速度検出手段は、回転部分としての自転車の車輪の回転速度を検出して自転車の車速を検出する。この場合には、自転車の車輪の回転速度から車速を検出するので、車速の検出が容易である。
【００１６】
発明７に係る自転車用変速制御装置は、発明５に記載の装置において、回転速度検出手段は、回転部分としての自転車のハブの回転速度を検出して自転車の車速を検出する、この場合には、ハブの回転速度を検出して車速を検出しているので、たとえば発電ハブを利用してセンサを別に設けることなく車速を容易に検出できる。
【００１７】
発明８に係る自転車用変速制御装置は、発明５に記載の装置において、回転速度検出手段は、回転部分としての自転車のクランクの回転速度を検出して自転車のクランク回転速度を検出する。この場合には、クランク回転数を維持して自動変速できるので、ライダーは車速に関係なく自分にとって好ましいリズムでサイクリングすることができる。
【００１８】
発明９に係る自転車用変速制御方法は、複数の変速段を有する外装変速装置が搭載される自転車において変速信号出力部から出力された変速信号により複数の変速段のいずれかに変速させる制御方法であって、変速信号を受信するステップと、変速信号に応じて外装変速装置を変速させるステップと、外装変速装置が変速動作を開始してから完了するまでの間に変速信号出力部から変速信号を受信するステップと、外装変速装置に設けられた変速位置センサからの変速位置データにより変速動作の終了を判断し、変速動作を行っているときに、新たな変速信号を受信し、新たな変速信号に基づく目標変速段が変速中の現在の目標変速段と異なるとき、現在の目標変速段を受信した新たな変速信号に基づく目標変速段に更新し、更新された目標変速段へ向けて変速装置を制御するステップとを含む。
【００１９】
この自転車用変速制御方法では、外装変速装置が変速動作を開始してから完了するまでの間に変速信号出力部から新たな速信号を受信し、新たな変速信号に基づく目標変速段が変速中の現在の目標変速段と異なるとき、現在の目標変速段を受信した新たな変速信号に基づく目標変速段に更新し、更新された目標変速段へ向けて変速装置を制御する。これにより、無駄な変速動作を行わせるような制御をせず、かつ変速動作直後に再度変速動作が行われにくくなり、変速信号に応じた適切な変速をスムーズに行うことができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
＜構成＞
図１に本発明の一実施形態による自転車用変速制御装置を備えた自転車１を示す。
【００２１】
自転車１は、マウンテンバイクタイプのスポーツ車であり、主要部としてフレーム２、フロントフォーク３、ハンドル４、前輪５、後輪６、チェーン７、フロント外装変速装置８、及びリア外装変速装置９を備えている。
【００２２】
フレーム２は自転車１のベースとなるものであり、前部にフロントフォーク３、中央下部にフロント外装変速装置８、後部に後輪６とリア外装変速装置９とを備えている。また、フレーム２の中央上部には走行者が座るサドル１１が設けられている。
【００２３】
フロントフォーク３は、フレーム２の前部に斜めに傾いた軸回りに揺動自在に装着されている。フロントフォーク３の上部にハンドル４が、下部に前輪５が装着されている。前輪５には、自転車の車輪の回転速度を検出するための回転速度センサ１０が設けられている。回転速度センサ１０は、たとえば前輪５に固定された磁石１０ａを検出するリードスイッチを有し、リードスイッチから出力されるパルスを送信する。
【００２４】
図２に示すように、ハンドル４の両端部にはそれぞれグリップ１２ａ、１２ｂとブレーキレバー１３ａ、１３ｂとが設けられている。また、ハンドル４において、グリップ１２ａ、１２ｂ及びブレーキレバー１３ａ、１３ｂの内側には変速操作部１４ａ、１４ｂが設けられている。さらに、ハンドル４の中央部には変速制御装置１５が装着されており、この変速制御装置１５は変速操作部１４ａ、１４ｂと接続されている。
【００２５】
ブレーキレバー１３ａ、１３ｂは、それぞれ前輪５及び後輪６の制動操作を行うものであり、ブレーキレバー１３ａは後述する前輪ブレーキ１６と、ブレーキレバー１３ｂは後述する後輪ブレーキ１７と、それぞれ接続されている。
【００２６】
変速操作部１４ａ、１４ｂは、手動変速モード時にフロント外装変速装置８及びリア外装変速装置９を変速操作するためのものである。変速操作部１４ａには前部上変速ボタン１８ａと前部下変速ボタン１９ａとが設けられ、他方の変速操作部１４ｂには後部上変速ボタン１８ｂと後部下変速ボタン１９ｂとが設けられている。それぞれの上変速ボタン１８ａ、１８ｂは、各外装変速装置８、９の変速段（後述）を一段上段に変速する（シフトアップする）変速信号を出力する。同様にそれぞれの下変速ボタン１９ａ、１９ｂは、各外装変速装置８、９の変速段を一段下段へと変速する（シフトダウンする）変速信号を出力する。
【００２７】
変速制御装置１５は、手動変速モード時に変速操作部１４ａ、１４ｂの操作による変速信号の出力に応じて、自動変速モード時に回転速度センサ１０からの速度信号に応じて変速信号を生成しその変速信号に応じて、フロント外装変速装置８及びリア外装変速装置９をそれぞれ変速制御するためのものである。この変速制御装置１５は、図３に示すように、ＣＰＵ２１とメモリ２２などからなる制御部２３、現在の変速段などを表示する表示部２４、電源スイッチ２５、及びモードスイッチ２６を備えている。制御部２３はＣＰＵ２１により変速制御や表示制御を司るものである。制御部２３には、前後の上下の変速ボタン１８ａ，１８ｂ、１９ａ，１９ｂが接続されている。表示部２４は、たとえばセグメント式の液晶表示装置であり、現在の車速や積算距離や変速位置などを表示可能である。電源スイッチ２５は表示部２４のオンオフを切り換えるものである。モードスイッチ２６は自動変速モードと手動変速モードとを切り換えるためのものである。また、変速制御装置１５は、箱状の制御ケース２７に納められており、表示部２４、電源スイッチ２５、及びモードスイッチ２６がその上面に配置されている。さらに、変速制御装置１５は接続部２８を介してフロント外装変速装置８及びリア外装変速装置９に接続されている。
【００２８】
前輪５は、図１に示すように、ハブ部分がフロントフォーク３の下部に装着されており、上部に前輪５の制動を行う前輪ブレーキ１６を備えている。また、後輪６はハブ部分がフレーム２の後部に装着され、ハブ部分にはさらにリア外装変速装置９が装着されている。また、後輪６は上部に後輪の制動を行う後輪ブレーキ１７を備えている。
【００２９】
チェーン７は、フロント外装変速装置８とリア外装変速装置９とに架けられており、フロント外装変速装置８からの駆動力をリア外装変速装置９に伝達するものである。
【００３０】
フロント外装変速装置８は、フレーム２の中央下部に装着されており、チェーン７を介して走行者による駆動力をリア外装変速装置９に伝達するための機構部である。フロント外装変速装置８は大小複数のスプロケット３７とフロントディレーラ３３とを有している。
【００３１】
複数のスプロケット３７はギアクランク３１に装着されている。ギアクランク３１は、走行者がペダル３２ａ、３２ｂを踏み込むことにより回転されるものである。ギアクランク３１は、クランク軸３４、右クランク３５、及び左クランク３６から構成される。クランク軸３４はフレーム２の中央下部を水平に回転自在に通されるものである。右クランク３５は、一端がクランク軸３４の右側に回転不能に装着されており、複数のスプロケット３７はこの右クランク３５に固定されている。左クランク３６は一端がクランク軸３４の左側に回転不能に装着されている。右クランク３５及び左クランク３６の他端である外側端部にはそれぞれペダル３２ａ、３２ｂが回転自在に装着されている。
【００３２】
フロントディレーラ３３は、チェーン７を複数のスプロケット３７のうちの１枚に架けるためのものであり、図示しない変速モータやソレノイドなどの電動アクチュエータにより移動可能である。また、フロントディレーラ３３は変速制御装置１５の制御により移動する。なお、フロントディレーラ３３は図示しない変速位置センサにより現在の変速段の位置を検出する。
【００３３】
リア外装変速装置９は、後輪６のハブ部分周辺に装着されており、チェーン７により伝達されてきた駆動力を後輪６に伝達するための機構部である。リア外装変速装置９はリアスプロケットホイール４１とリアディレーラ４２とから構成されている。
【００３４】
リアスプロケットホイール４１は、大小複数のスプロケット４３からなっており、後輪６のハブ部分に対して同心に取り付けられている。
【００３５】
リアディレーラ４２は、チェーン７を複数のスプロケット４３のうちの１枚に架けるためのものであり、図示しない変速モータにより移動可能である。また、リアディレーラ４２は変速制御装置１５の制御により移動する。なお、リアディレーラ４２は図示しない変速位置センサの位置データＳＨにより現在の変速段の位置を検出する。
【００３６】
＜動作＞
以下では、変速制御装置１５の変速制御動作の一例として、リア外装変速装置９の変速制御動作について図４〜図６に示したフローチャートにより説明する。フロント外装変速装置８の変速制御方法は、変速段が少ないことを除いてリア外装変速装置９の変速制御方法と同様であるため省略する。
【００３７】
走行者が変速制御装置１５に電源としての電池を装着することにより、自転車１の変速制御が可能となる。これにより、まず、図４のステップＳ１にて変速制御装置１５の初期設定を行う。この初期設定では、メモリ２２に記憶されているＯＰを「１」に初期化する。ＯＰは、変速操作部１４ｂの変速操作により設定された変速段の値であり、変速操作部１４ｂが操作されることに従ってインクリメント若しくはデクリメントされる。また、変速モードを手動変速モードに設定する。
【００３８】
ステップＳ２では、変速モードが手動変速モードか否かを判断する。この判断はたとえばモードスイッチ２６の操作により設定された内容により判断する。ステップＳ３では、自動変速モードか否かを判断する。ステップＳ４では、他の処理か否かを判断する。
【００３９】
手動変速モードと判断すると、ステップＳ２からステップＳ５に移行する。ステップＳ５では、後部上変速ボタン１８ｂが操作されたか否かを判断する。ステップＳ６では、後部下変速ボタン１９ｂが操作されたか否かを判断する。後部上変速ボタン１８ｂが操作されると、ステップＳ５からステップＳ７に移行し、図５に示すシフトアップ処理を実行する。後部下変速ボタン１９ｂが操作されると、ステップＳ６からステップＳ８に移行し、図６に示すシフトダウン処理を実行する。
【００４０】
自動変速モードと判断すると、ステップＳ３からステップＳ９に移行する。ステップＳ９では、回転速度センサ１０からの信号をもとに算出した車速Ｖを取り込む。ステップＳ１０では、設定された変速段ＯＰを取り込む。ステップＳ１１では、取り込んだ車速Ｖが変速段毎のシフトアップしきい値Ｕ（ＯＰ）を上回っているか否かを判断する。ステップＳ１２では、取り込んだ車速Ｖが変速段毎のシフトダウンしきい値Ｄ（ＯＰ）を下回っているか否かを判断する。取り込んだ車速Ｖが変速段毎のシフトアップしきい値Ｕ（ＯＰ）を上回っていると判断すると、ステップＳ１１からステップＳ１３に移行し、図５に示すシフトアップ処理を実行する。取り込んだ車速Ｖが変速段毎のシフトダウンしきい値Ｄ（ＯＰ）を下回っていると判断すると、ステップＳ１１からステップＳ１３に移行し、図６に示すシフトダウン処理を実行する。
【００４１】
他の処理と判断すると、ステップＳ４からステップＳ１５に移行する。ステップＳ１５では、選択された他の処理を実行する。そして、ステップＳ２に戻る。
【００４２】
このメインルーチンでは、変速モード及び他のモードと判断すると、それぞれの処理を行い、いずれでもないときにはステップＳ２に戻って処理を繰り返す。
【００４３】
ステップＳ７，ステップＳ１３のシフトアップ処理では、図５のステップＳ２１で現在の変速段ＯＰを１段分インクリメントして目標変速段を設定する。ステップＳ２２では、変速モータが正転動作中であるか否かを判断する。これにより、リアディレーラ４２がシフトアップ方向に変速動作中であるか否かを判断する。変速モータが正転動作していない場合、つまりシフトアップ変速動作中でない場合にはステップＳ２３に移行し、変速モータを正転動作させるとともに変速位置センサの位置データＳＨの取込を開始する。変速モータがすでに正転動作している場合にはこの処理をスキップする。
【００４４】
ステップＳ２４では、位置データＳＨが設定された目標変速段に達したか否か、つまり変速動作を終了してもよいか否かを判断する。変速動作を終了してもよいと判断するとステップＳ２５に移行し、変速モータをオフするとともに変速位置センサの位置データの取込を終了する。
【００４５】
ここでは、変速動作中であっても最初にステップＳ２１で目標変速段を新たに設定して以前に設定された目標変速段を更新している。
【００４６】
ステップＳ８，ステップＳ１４のシフトダウン処理では、図６のステップＳ３１で現在の変速段ＯＰを１段分デクリメントして目標変速段を設定する。ステップＳ３２では、変速モータが逆転動作中であるか否かを判断する。これにより、リアディレーラ４２がシフトダウン方向に変速動作中であるか否かを判断する。変速モータが逆転動作していない場合、つまりシフトダウン変速動作中でない場合にはステップＳ３３に移行し、変速モータを逆転動作させるとともに変速位置センサの位置データＳＨの取込を開始する。変速モータがすでに逆転動作している場合にはこの処理をスキップする。
【００４７】
ステップＳ３４では、位置データＳＨが設定された目標変速段に達したか否か、つまり変速動作を終了してもよいか否かを判断する。変速動作を終了してもよいと判断するとステップＳ３５に移行し、変速モータをオフするとともに変速位置センサの位置データＳＨの取込を終了する。
【００４８】
ここでもシフトアップ処理と同様に、変速動作中であっても最初にステップＳ３１で目標変速段を新たに設定して以前に設定された目標変速段を更新している。
【００４９】
＜特徴＞
本実施形態に係る自転車１は、手動変速モード時は、搭乗する走行者が任意のタイミングで変速操作部１４ａ、１４ｂの上変速ボタン１８ａ、１８ｂまたは下変速ボタン１９ａ、１９ｂを押すことにより、走行者が希望する変速段に変速することが可能である。また、自動変速モード時は、車速Ｖに応じて自動的に変速動作が行われる。
【００５０】
ここで、手動変速モード時に、フロント外装変速装置８の変速中に変速操作部１４ａを操作した場合もしくはリア外装変速装置９の変速中に変速操作部１４ｂを操作した場合、または、各変速段のシフトアップしきい値を上回るかシフトダウンしきい値を下回った場合、目標となる変速段ＯＰがインクリメント又はデクリメントされ新たに設定される。具体的には、上変速ボタン１８ａ、１８ｂが押された場合又は車速が各変速段のシフトアップしきい値を上回った場合にメモリ２２のＯＰに１を加算し、一方、下変速ボタン１９ａ、１９ｂが押された場合又は車速が各変速段のシフトダウンしきい値を下回った場合にはメモリ２２の変速段ＯＰに１を減算する。また、複数の変速操作が変速操作部１４ａ、１４ｂで行われた場合には、変速操作部１４ａ、１４ｂでの複数の操作に応じてＯＰの値を加減算して算定を行う。この加減算は変速動作中であるか否かを問わずに行われ新たに出力された変速信号に基づき更新される。このため、変速動作中に変速信号が出力又は生成されても、変速中に常に最新の目標変速段に変速動作が行われる。
【００５１】
これらのことにより、走行者による変速中の操作が十分に反映される。さらに、変速中に複数の操作を行った場合には、その操作における最終的な変速段へスムーズに変速される。
【００５２】
例として、現在の３段から１段上段へ変速を行っている変速動作の間に、走行者が後部下変速ボタン１９ｂを１回操作した後に後部上変速ボタン１８ｂを２回押した場合を考える。
【００５３】
走行者の操作に従うと、図７（Ｂ）に示すように、３段から４段の変速動作の終了後に、４段から３段への変速動作を行い、３段から４段への変速動作、４段から５段への変速動作の合計４つの変速動作を行うことになる。しかし、走行者の変速操作は、最終的に５段へ変速を行いたいということになる。すなわち、４段から３段への変速動作及び３段から４段への変速動作は余計な変速動作になる。
【００５４】
また、変速動作中に受信した変速信号を順次全て実行した場合の結果となる変速段を算定し、変速装置の変速動作が完了した後に算定した結果の変速段へ変速動作後に変速装置を動作させる場合、図７（Ｃ）示すように、３段から４段の変速動作が終わってから次に４段から５段の変速動作が行われ、２つの変速動作が行われることになる。このため、変速動作間でギクシャクした変速動作となり、変速動作のスムーズさが損なわれるおそれがある。
【００５５】
そこで、本実施形態では、図７（Ａ）に示すように、変速操作の結果となる最終的な変速段に変速されるように変速動作中でも目標変速段を随時更新して最終的な変速段への変速操作を行っている。よって、変速動作中に細かな変速モータの正逆転動作を行って１回の変速動作で最終的な変速段へ変速している。
【００５６】
これにより、変速動作中に変速操作を省力化することができる。よって、最終目的となる変速段へ短時間でスムーズに変速することが可能である。さらに、フロントディレーラ３３およびリアディレーラ４２は電池駆動の場合、変速操作を省力化することにより、変速操作による電池の消耗を抑えることができる。
【００５７】
〔他の実施形態〕
（ａ） 前記実施形態では、自動変速を電動で行っているが、空気圧駆動などの他の形態の駆動方式にも本発明を適用できる。また、手動変速の場合に変速操作をボタンの押圧動作により行ったが、レバー形のスイッチや他の形態のスイッチも使用することができる。
【００５８】
（ｂ） 前記実施形態では、手動変速モードと自動変速モードとを有する変速制御装置を例として本発明を説明したが、いずれかのみを有する変速制御装置にも本発明を適用できる。
【００５９】
【発明の効果】
本発明に係る自転車用変速制御装置では、変速動作中に新たな変速信号が出力されかつ新たな変速信号に基づく目標変速段が変速中の現在の変速段と異なると、現在の目標変速段を新たに出力された変速信号に基づく目標変速段に更新して変速装置を制御する。このため、変速動作中に変速信号が出力された場合、変速信号が無視されたり余分な変速動作を行ったりすることがなくなるとともに、変速動作が終わった直後に再度変速動作が行われることがなくなり、変速動作中の変速信号に応じて適切な変速動作をスムーズに行えるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係る自転車用変速装置を装着する自転車の側面模式図。
【図２】 自転車のハンドル周辺の斜視図。
【図３】 その制御ブロック図。
【図４】 変速制御装置のメインルーチンの制御フローチャート。
【図５】 変速制御装置のシフトアップ処理の制御フローチャート。
【図６】 変速制御装置のシフトダウン処理の制御フローチャート。
【図７】 変速動作中に複数の変速操作が有った場合の変速例を示すグラフ。
【符号の説明】
１，５１ 自転車
８ フロント外装変速装置
９ リア外装変速装置
１４ａ、１４ｂ 変速操作部
１５ 変速制御装置
１８ａ 前部上変速ボタン（上変速ボタン）
１８ｂ 後部上変速ボタン（上変速ボタン）
１９ａ 前部下変速ボタン（下変速ボタン）
１９ｂ 後部下変速ボタン（下変速ボタン）
２１ ＣＰＵ
２２ メモリ
２３ 制御部
Claims (9)
- 複数の変速段を有する外装変速装置が搭載される自転車に装着され、前記外装変速装置を前記複数の変速段のいずれかに変速させる自転車用変速制御装置であって、
前記外装変速装置を変速させるための変速信号を出力する変速信号出力部と、
前記変速信号出力部から出力された前記変速信号に応じて目標変速段を設定し、設定された目標変速段に向けて前記変速装置を制御する変速制御部と、
前記外装変速装置の変速位置を検出する変速位置センサとを備え、
前記変速制御部は、前記変速位置センサの位置データにより変速動作の終了を判断し、前記外装変速装置が変速動作を開始してから完了するまでの間に前記変速信号出力部から新たな変速信号が出力されかつ新たな変速信号に基づく目標変速段が変速中の現在の目標変速段と異なるとき、変速中の現在の目標変速段を新たな変速信号に基づく目標変速段に更新して前記変速装置を制御する、
自転車用変速制御装置。 - 前記変速信号は、前記変速制御部により前記変速段を１段上に変速させるシフトアップ信号と、前記変速制御部により前記変速段を１段下に変速させるシフトダウン信号とを有する、請求項１に記載の自転車用変速制御装置。
- 前記変速信号は、前記複数の変速段に応じた複数の変速信号を有する、請求項１に記載の自転車用変速制御装置。
- 前記変速信号出力部は、変速信号を手操作で出力するための変速操作部を有する、請求項１から３のいずれかに記載の自転車用変速制御装置。
- 前記自転車には、前記自転車の回転部分の回転速度を検出する回転速度検出手段が設けられており、
前記変速信号出力部は、前記回転速度検出手段の検出結果に応じて前記変速信号を出力する、請求項１から４のいずれかに記載の自転車用変速制御装置。 - 前記回転速度検出手段は、前記回転部分としての前記自転車の車輪の回転速度を検出して前記自転車の車速を検出する、請求項５に記載の自転車用変速制御装置。
- 前記回転速度検出手段は、前記回転部分としての前記自転車のハブの回転速度を検出して前記自転車の車速を検出する、請求項５に記載の自転車用変速制御装置。
- 前記回転速度検出手段は、前記回転部分としての前記自転車のクランクの回転速度を検出して前記自転車のクランク回転速度を検出する、請求項５に記載の自転車用変速制御装置。
- 複数の変速段を有する外装変速装置が搭載される自転車において変速信号出力部から出力された変速信号により前記複数の変速段のいずれかに変速させる自転車用変速制御方法であって、
前記変速信号を受信するステップと、
前記変速信号に応じて前記外装変速装置を変速させるステップと、
前記外装変速装置が変速動作を開始してから完了するまでの間に前記変速信号出力部から新たな変速信号を受信するステップと、
変速位置センサからの位置データにより変速動作を終了してもよいか否かを判断し、変速動作を行っているときに、前記新たな変速信号を受信し、前記新たな変速信号に基づく目標変速段が変速中の現在の目標変速段と異なるとき、現在の目標変速段を受信した新たな変速信号に基づく目標変速段に更新し、更新された前記目標変速段へ向けて前記外装変速装置を制御するステップと、
を含む自転車用変速制御方法。
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