JP2017190100A - 自転車用制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】自転車の走行状況に応じた制御を行うことのできる自転車用制御装置を提供する。【解決手段】自転車用制御装置は、自転車に入力される人力駆動力をアシストするモータを制御する制御部を備え、前記制御部は、前記自転車の変速比を変更する変速機が動作するときに前記自転車のクランクの回転位相に基づいて前記モータの制御状態を第１の制御状態から第２の制御状態に切り替えるとともに、前記自転車の前後方向の傾斜角度に基づいて前記モータの制御状態を第１の制御状態から第２の制御状態に切り替えるタイミングを変更する。【選択図】図２

Description

本発明は、自転車用制御装置に関する。

特許文献１の自転車用制御装置は、クランクの上死点および下死点を中心とする所定の回転位相の範囲においてモータのトルクが所定値よりも小さくならないようにモータのトルクを所定値にする制御を実行する。他方、自転車の変速機を動作させる変速要求がある場合、変速機にかかるトルクが最も小さくなるときに変速機を動作させることが好ましい。このため、自転車用制御装置は、変速要求があるときには変速機にかかるトルクが小さくなる所定の回転位相の範囲においてモータのトルクを所定値にする制御を実行しない。

特開２０１３−４７０８２号公報

自転車の走行状況に応じて変速機にかかるトルクとクランクの回転角度との関係は変化する。上記の自転車用制御装置は走行状況を考慮せず、クランクの回転位相に基づいて変速要求に対する制御を実行しているため、改良の余地がある。

本発明の目的は、自転車の走行状況に応じた制御を行うことのできる自転車用制御装置を提供する。

（１）本発明に従う自転車用制御装置の一形態は、自転車に入力される人力駆動力をアシストするモータを制御する制御部を備え、前記制御部は、前記自転車の変速比を変更する変速機が動作するときに前記自転車のクランクの回転位相に基づいて前記モータの制御状態を第１の制御状態から第２の制御状態に切り替えるとともに、前記自転車の前後方向の傾斜角度に基づいて前記モータの制御状態を第１の制御状態から第２の制御状態に切り替えるタイミングを変更する。

（２）前記自転車用制御装置の一例では、前記制御部は、前記自転車のクランクの回転位相が第１の位相のときに前記モータの制御状態を第１の制御状態から第２の制御状態に切り替える。

（３）前記自転車用制御装置の一例では、前記制御部は、前記傾斜角度が「０」よりも大きい、上り勾配であるとき、前記傾斜角度が「０」のときよりも前記第１の位相を遅角する。

（４）前記自転車用制御装置の一例では、前記制御部は、前記傾斜角度が「０」よりも小さい、下り勾配であるとき、前記傾斜角度が「０」のときよりも前記第１の位相を進角する。

（５）前記自転車用制御装置の一例では、前記制御部は、前記傾斜角度が大きいほど前記第１の位相を遅角する。
（６）前記自転車用制御装置の一例では、前記制御部は、前記モータの制御状態が前記第２の制御状態のときに前記クランクの回転位相が第３の位相になったとき、前記モータの制御状態を前記第２の制御状態から前記第１の制御状態に切り替える。

（７）前記自転車用制御装置の一例では、前記制御部は、前記モータの制御状態を前記第１の制御状態から前記第２の制御状態に切り替えてから所定の時間が経過したとき、前記モータの制御状態を前記第２の制御状態から前記第１の制御状態に切り替える。

（８）前記自転車用制御装置の一例では、前記制御部は、前記モータの制御状態が前記第２の制御状態のときに前記変速機の動作が完了したとき、前記モータの制御状態を前記第２の制御状態から前記第１の制御状態に切り替える。

（９）前記自転車用制御装置の一例では、前記制御部は、前記モータの制御状態が前記第２の制御状態のときの前記人力駆動力に対する前記モータの出力を、前記モータの制御状態が前記第１の制御状態のときの前記人力駆動力に対する前記モータの出力よりも小さくする。

（１０）前記自転車用制御装置の一例では、前記制御部は、前記モータの制御状態が前記第１の制御状態のときに前記人力駆動力が減少するとき、前記第１の制御状態において前記人力駆動力が増大するときよりも前記人力駆動力に対する前記モータの出力を大きくする。

（１１）前記自転車用制御装置の一例では、前記制御部は、操作部から変速信号が入力されたとき、前記クランクの回転位相が第２の位相のときに前記変速機を動作させる。
（１２）前記自転車用制御装置の一例では、前記制御部は、前記傾斜角度に基づいて前記第２の位相を変更する。

（１３）前記自転車用制御装置の一例では、操作部から入力される変速信号に基づいて自転車の変速比を変更する変速機の動作を制御する制御部を備え、前記制御部は、クランクの回転位相が第２の位相のときに前記変速機を動作させるとともに、前記自転車の前後方向の傾斜角度に基づいて前記第２の位相を変更する。

（１４）前記自転車用制御装置の一例では、前記傾斜角度が「０」のときの前記第２の位相は、前記クランクが上死点または下死点にあるときの前記クランクの回転位相と実質的に等しい。

（１５）前記自転車用制御装置の一例では、前記制御部は、前記傾斜角度が「０」よりも大きい、上り勾配であるとき、前記傾斜角度が「０」のときよりも前記第２の位相を遅角する。

（１６）前記自転車用制御装置の一例では、前記制御部は、前記傾斜角度が「０」よりも小さい、下り勾配であるとき、前記傾斜角度が「０」のときよりも前記第２の位相を進角する。

（１７）前記自転車用制御装置の一例では、前記制御部は、前記傾斜角度が大きいほど前記第２の位相を遅角する。
（１８）前記自転車用制御装置の一例では、前記第２の位相は、前記第１の位相と実質的に等しい、または、前記第１の位相よりも所定の位相だけ遅角されている。

（１９）前記自転車用制御装置の一例では、前記制御部は、前記傾斜角度を検出する傾斜センサの出力に基づいて前記傾斜角度を演算する。
（２０）前記自転車用制御装置の一例では、前記制御部は、前記クランクの回転位相を検出するセンサの出力に基づいて前記クランクの回転位相を演算する。

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制御を行うことができる。

実施形態の自転車用制御装置を備える自転車の側面図。 図１の自転車用制御装置のブロック図。 図２の制御部によって実行されるアシスト制御のフローチャート。 図２の制御部によって実行される変速制御のフローチャート。 変速制御に用いられる傾斜角度と第１の位相、第２の位相、および第３の位相との関係を示すマップ。 傾斜角度に応じた人力駆動力と回転位相との関係を示すグラフ。 自転車が上り坂を走行するときのクランクを示す模式図。 自転車が下り坂を走行するときのクランクを示す模式図。 変速制御の実行態様の一例を示すタイミングチャート。 第１の変形例の変速制御に用いられる傾斜角度と第１の位相、第２の位相、および第３の位相との関係を示すマップ。 第２の変形例の変速制御のフローチャート。 第３の変形例の変速制御のフローチャート。 第４の変形例の変速制御のフローチャート。

図１〜図９を参照して、第１の実施形態の自転車用制御装置を搭載する自転車について説明する。
図１に示されるとおり、自転車１０は、前輪１２、後輪１４、自転車本体１６、駆動機構１８、操作部２０、ドライブユニット２２、および、自転車用制御装置７０を備える。自転車本体１６は、フレーム２４、フレーム２４に接続されるフロントフォーク２６、および、フロントフォーク２６にステム２８Ａを介して着脱可能に接続されるハンドルバー２８を備える。フロントフォーク２６は、フレーム２４に支持されて、前輪１２の車軸１２Ａに接続される。

自転車１０は、人力駆動力が駆動機構１８を介して後輪１４に伝達されることによって走行する。駆動機構１８は、クランク３０、一対のペダル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。

クランク３０は、クランク軸４０、および、一対のクランクアーム４２を含む。クランク軸４０は、フレーム２４に連結されるドライブユニット２２のハウジング２２Ａに回転可能に支持される。一対のクランクアーム４２は、クランク軸４０に取り付けられる。一対のペダル３２は、ペダル本体３２Ａおよびペダル軸３２Ｂを含む。ペダル軸３２Ｂは、クランクアーム４２のそれぞれに連結される。ペダル本体３２Ａは、ペダル軸３２Ｂに対する回転が可能な状態でペダル軸３２Ｂのそれぞれに支持される。

フロントスプロケット３４は、ドライブユニット２２を介してクランク軸４０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４０と同軸に設けられる。リアスプロケット３６は、後輪１４の車軸１４Ａまわりに回転可能に後輪１４に取り付けられている。リアスプロケット３６は、後輪１４に連結される。後輪１４は、ハブ（図示略）を含む。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ってクランク３０が一方向に回転するとき、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１４も一方向に回転する。

操作部２０は、ハンドルバー２８に取り付けられる。操作部２０は、自転車用制御装置７０の制御部７２（図２参照）と有線または無線によって通信可能に接続されている。図２に示されるとおり、操作部２０は、第１の操作部２０Ａおよび第２の操作部２０Ｂを含む。操作者によって第１の操作部２０Ａが操作されるとき、操作部２０は自転車１０の変速比ｒが大きくなる方向への変速信号（以下、「シフトアップ信号」）を制御部７２に送信する。操作者によって第２の操作部２０Ｂが操作されるとき、操作部２０は自転車１０の変速比ｒが小さくなる方向への変速信号（以下、「シフトダウン信号」）を制御部７２に送信する。

図１に示すバッテリユニット４４は、バッテリ４６、および、バッテリ４６をフレーム２４に着脱可能に取り付けるためのバッテリホルダ４８を備えている。バッテリ４６は、１または複数のバッテリセルを含む。バッテリ４６は、充電池によって構成される。バッテリ４６は、ドライブユニット２２のモータ６０に電気的に接続されて、モータ６０に電力を供給する。

ドライブユニット２２は、ハウジング２２Ａ、変速装置５０（図２参照）、および、アシスト装置５２を含む。ハウジング２２Ａは、フレーム２４に設けられる。変速装置５０（図２参照）およびアシスト装置５２は、ハウジング２２Ａに収容される。

図２に示されるとおり、変速装置５０は、変速機５４およびアクチュエータ５６を含む。変速機５４は、クランク軸４０（図１参照）に入力された回転を変速してフロントスプロケット３４（図１参照）に伝達する。変速装置５０は、自転車１０の変速比ｒを変更する。変速機５４は、遊星歯車機構を備えている。変速装置５０は、アクチュエータ５６の駆動によって変速機５４の遊星歯車機構を構成する歯車の連結状態が変更されることにより、自転車１０の変速比ｒを段階的に変更する。

アシスト装置５２は、駆動回路５８およびモータ６０を含む。駆動回路５８は、バッテリ４６からモータ６０に供給される電力を制御する。モータ６０は、自転車１０に入力される人力駆動力をアシストする。モータ６０は、電気モータによって構成される。モータ６０は、クランク軸４０または変速機５４に結合される。モータ６０とクランク軸４０または変速機５４との間の動力伝達経路には、クランク３０を前転させたときにクランク軸４０の回転力によってモータ６０を回転しないようにワンウェイクラッチ（図示略）が設けられるのが好ましい。

自転車用制御装置７０は、制御部７２を含む。一例では、自転車用制御装置７０は、記憶部７４、傾斜センサ７６、回転角センサ７８、車速センサ８０、および、トルクセンサ８２を含むことが好ましい。

制御部７２は、予め定められる制御プログラムを実行する演算処理装置を含む。演算処理装置は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）またはＭＰＵ（Micro Processing Unit）を含む。記憶部７４には、各種の制御プログラムおよび各種の制御処理に用いられる情報が記憶される。

傾斜センサ７６は、傾斜角度を検出する。傾斜センサ７６は、フレーム２４（図１参照）またはドライブユニット２２に設けられる。傾斜センサ７６は、有線または無線によって制御部７２と通信可能に接続されている。傾斜センサ７６は、３軸のジャイロセンサ８４および３軸の加速度センサ８６を含む。傾斜センサ７６の出力は、３軸のそれぞれの姿勢角度、および、３軸のそれぞれの加速度の情報を含む。なお、３軸の姿勢角度は、ピッチ角度ＤＡ、ロール角度ＤＢ、および、ヨー角度ＤＣである。ジャイロセンサ８４の３軸と、加速度センサ８６の３軸とは一致することが好ましい。傾斜センサ７６は、図１の自転車本体１６の左右方向とピッチ角度ＤＡの軸の延びる方向とが略一致するようにフレーム２４またはドライブユニット２２に取り付けられることが好ましい。

回転角センサ７８は、クランク軸４０の回転速度およびクランクの回転位相を検出する。回転角センサ７８は、フレーム２４（図１参照）に取り付けられる。回転角センサ７８は、第１の磁石（図示略）の磁界を検出する第１の素子（図示略）と、第２の磁石（図示略）との位置関係に応じた信号を出力する第２の素子（図示略）とを含む。第１の磁石は、図１に示すクランク軸４０またはクランクアーム４２に設けられ、クランク軸４０に同軸に配置される。第１の磁石は、環状の磁石であって、周方向に複数の磁極が交互に並んで配置されている。第１の素子は、フレーム２４またはハウジング２２Ａに対するクランク３０の回転位相を検出する。第１の素子は、クランク３０が１回転するとき、３６０°を同極の磁極の数で割った角度を１周期とした信号を出力する。回転角センサ７８が検出可能なクランク３０の回転位相ＲＡの最小値は、１８０°以下であり、好ましくは１５度であり、さらに好ましくは、６度である。第２の磁石は、クランク軸４０またはクランクアーム４２に設けられ、クランク軸４０に同軸に配置される。第２の素子は、フレーム２４またはハウジング２２Ａに対するクランク３０の基準位相（例えば、クランク３０の上死点または下死点）を検出する。第２の素子は、クランク軸の１回転を１周期とした信号を出力する。なお、クランク３０の上死点は、クランクアーム４２が、路面と直交する方向に延び、かつ、一方のペダル３２が路面から最も遠い位置にある状態を示す。クランク３０の下死点は、クランクアーム４２が、路面と直交する方向に延び、かつ、他方のペダル３２が路面から最も遠い位置にある状態を示す。上死点および下死点の位相差は１８０°であることが好ましい。

図２に示す車速センサ８０は、有線または無線によって制御部７２と電気的に接続されている。車速センサ８０は、図１に示すフロントフォーク２６に取り付けられる。車速センサ８０は、前輪１２のスポーク１２Ｂに取り付けられる磁石８８との相対位置の変化に応じた値を制御部７２に出力する。車速センサ８０は、リードスイッチを構成する磁性体リード、または、ホール素子を含むことが好ましい。

図２に示すトルクセンサ８２は、人力駆動力に応じた信号を出力する。トルクセンサ８２は、クランク３０（図１参照）に与えられる人力駆動力を検出する。トルクセンサ８２は、図１に示すクランク軸４０からフロントスプロケット３４までの間に設けられてもよく、クランク軸４０またはフロントスプロケット３４に設けられてもよく、クランクアーム４２またはペダル３２に設けられてもよい。トルクセンサ８２は、例えば、歪センサ、磁歪センサ、光学センサおよび圧力センサなどを用いて実現することができ、クランクアーム４２またはペダル３２に加えられる人力駆動力に応じた信号を出力するセンサであれば、いずれのセンサを採用することもできる。

制御部７２は、傾斜センサ７６および車速センサ８０の出力に基づいて自転車１０の傾斜角度Ｄを演算する。傾斜角度Ｄは、自転車本体１６（図１参照）の左右方向に延びる軸まわりの自転車１０の前後方向の傾斜角度である。すなわち、傾斜角度Ｄは、自転車１０のピッチ角度ＤＡである。傾斜角度Ｄは、自転車本体１６が水平な場所に設置されるときに「０」度になるように設定されている。このため、傾斜角度Ｄは、自転車１０の走行路面の勾配と相関する。

制御部７２は、ジャイロセンサ８４の出力からピッチ角度ＤＡ、ロール角度ＤＢ、および、ヨー角度ＤＣを演算する。制御部７２は、加速度センサ８６から自転車本体１６（図１参照）の前後方向についての第１加速度ベクトルを演算する。制御部７２は、車速センサ８０の出力から第２加速度ベクトルを演算する。制御部７２は、第１加速度ベクトルおよび第２加速度ベクトルに基づいて、ピッチ角度ＤＡ、ロール角度ＤＢ、および、ヨー角度ＤＣを補正し、ピッチ角度ＤＡ、ロール角度ＤＢ、および、ヨー角度ＤＣに含まれる誤差を低減する。具体的には、制御部７２は、第１加速度ベクトルと第２加速度ベクトルとの差分に基づいてピッチ角度ＤＡ、ロール角度ＤＢ、および、ヨー角度ＤＣのそれぞれの補正角度を演算する。制御部７２は、補正角度をピッチ角度ＤＡ、ロール角度ＤＢ、および、ヨー角度ＤＣに加算する。制御部７２は、補正されたピッチ角度ＤＡ、ロール角度ＤＢ、ヨー角度ＤＣ、および、自転車１０の傾斜角度の初期値に基づいて傾斜角度Ｄを演算する。なお、傾斜センサ７６が自転車本体１６（図１参照）の左右方向とピッチ角度ＤＡの軸の延びる方向とが略一致するように自転車１０に取り付けられているとき、ピッチ角度ＤＡ、ロール角度ＤＢ、および、自転車１０の傾斜角度の初期値に基づいて傾斜角度Ｄを演算することができる。また、傾斜センサ７６が自転車本体１６（図１参照）の左右方向とピッチ角度ＤＡの軸の延びる方向とが略一致し、かつ、自転車本体１６（図１参照）の前後方向とロール角度ＤＢの軸とが略一致するように自転車１０に取り付けられているとき、ピッチ角度ＤＡおよび自転車１０の傾斜角度の初期値に基づいて傾斜角度Ｄを演算することができる。

制御部７２は、回転角センサ７８の出力に基づいてクランク３０の回転位相（以下、クランクの回転位相ＲＡ）を演算する。制御部７２は、クランク３０の上死点または下死点を「０」°としてクランクの回転位相ＲＡを演算する。クランク３０の回転位相ＲＡは０°以上３６０°未満となる。

制御部７２は、回転角センサ７８の出力に基づいて、クランク軸４０の回転速度（以下、「クランクの回転速度ＣＡ」）を演算する。制御部７２は、車速センサ８０の出力と、予め記憶部７４に記憶されている前輪１２（図１参照）の周長に基づいて単位時間あたりの走行距離（以下、「車速Ｖ」）を演算する。制御部７２は、トルクセンサ８２の出力に基づいて単位時間あたりの人力駆動力（以下、「人力駆動力Ｔ」）を演算する。

制御部７２は、操作部２０からのシフトアップ信号およびシフトダウン信号に基づいて変速機５４を制御する変速制御を実行する。制御部７２は、シフトアップ信号が入力されたとき、変速比ｒが大きくなるように変速機５４を動作させる。制御部７２はシフトダウン信号が入力されたとき、変速比ｒが小さくなるように変速機５４を動作させる。

制御部７２は、モータ６０を制御する。制御部７２は、人力駆動力Ｔおよび車速Ｖに基づいてモータ６０を制御するアシスト制御を実行する。制御部７２は、モータ６０の制御状態を第１の制御状態と第２の制御状態との間で切り替える。制御部７２は、車速Ｖが予め設定される所定の車速Ｖ以上のとき、モータ６０の駆動を停止する。所定の車速Ｖは、例えば時速２５ｋｍである。制御部７２は、モータ６０の出力ＴＡが予め定められている所定の出力ＴＡ以下となるようにモータ６０を制御する。

制御部７２は、モータ６０の制御状態が第１の制御状態のときに人力駆動力Ｔが増加するとき、人力駆動力Ｔに所定の係数を乗算した値をモータ６０に出力させる。所定の係数は、複数設定されることが好ましい。所定の係数は、例えば操作部２０を介した操作によってユーザが変更可能である。所定の係数は、「０」以上「３」以下であることが好ましい。制御部７２は、モータ６０の制御状態が第１の制御状態のときに人力駆動力Ｔが減少するとき、第１の制御状態において人力駆動力Ｔが増大するときよりも人力駆動力Ｔに対するモータ６０の出力ＴＡを大きくする。

制御部７２は、モータ６０の制御状態が第２の制御状態のときの人力駆動力Ｔに対するモータ６０の出力を、モータ６０の制御状態が第１の制御状態のときの人力駆動力Ｔに対するモータ６０の出力ＴＡよりも小さくする。一例では、制御部７２は、モータ６０の制御状態が第２の制御状態のときに人力駆動力Ｔが低下するときの人力駆動力Ｔに対するモータ６０の出力ＴＡを、第１の制御状態のときに人力駆動力Ｔが増加するときの人力駆動力Ｔに対するモータ６０の出力ＴＡと等しくする。

図３を参照して、アシスト制御について説明する。
制御部７２は、ステップＳ１１において人力駆動力Ｔを取得し、ステップＳ１２において人力駆動力Ｔに基づいてモータの出力ＴＡを演算してステップＳ１３に移る。例えば、制御部７２は、人力駆動力Ｔに設定されている所定の係数を乗算した値をモータの出力ＴＡとする。

制御部７２は、ステップＳ１３においてモータ６０の制御状態が第１の制御状態か否かを判定する。モータ６０の制御状態が第１の制御状態のとき、制御部７２は、ステップＳ１４において人力駆動力Ｔが低下しているか否かを判定する。例えば、制御部７２は、トルクセンサ８２から入力された信号を離散信号に変換する。制御部７２は、離散信号に基づき、人力駆動力Ｔが一つ前の時刻において検出された人力駆動力Ｔよりも小さいと判断すると、人力駆動力Ｔが低下したと判断する。

制御部７２は、第１の制御状態において人力駆動力Ｔが低下しているとき、ステップＳ１５に移り、ステップＳ１２において演算したモータ６０の出力ＴＡを補正し、ステップＳ１６に移る。具体的には、制御部７２は、人力駆動力Ｔが減少するとき、人力駆動力Ｔの減少に対してモータ６０の出力ＴＡの低下が遅れるように、モータ６０の出力ＴＡを補正する。補正後のモータ６０の出力ＴＡは、補正前のモータ６０の出力ＴＡ以上となる。例えば、制御部７２は、一次ローパスフィルタを用いてモータ６０の出力ＴＡを補正する。制御部７２が一次ローパスフィルタを用いてモータ６０の出力ＴＡを補正することによって、モータ６０の出力ＴＡの低下は人力駆動力の低下に対して遅れる。なお、一次ローパスフィルタに用いられる時定数は、クランク３０の回転速度に応じて変更してもよい。また、クランク３０の回転速度に応じた複数の時定数マップを記憶部７４に記憶し、所定の条件に応じてマップを選択的に切り替えてもよい。

制御部７２は、ステップＳ１３においてモータ６０の制御状態が第１の制御状態ではないとき、すなわち、モータ６０の制御状態が第２の制御状態であるとき、モータ６０の出力ＴＡの補正を行わずにステップＳ１６に進む。また、制御部７２は、ステップＳ１４において人力駆動力Ｔが低下していないと判定したとき、モータ６０の出力ＴＡの補正を行わずにステップＳ１６に進む。制御部７２は、ステップＳ１６においてモータ６０の出力ＴＡに基づいてモータ６０を制御し、所定周期後に再びステップＳ１１からの処理を実行する。

制御部７２は、自転車１０の変速比ｒを変更する変速機５４が動作するときに自転車１０のクランクの回転位相に基づいてモータ６０の制御状態を第１の制御状態から第２の制御状態に切り替えるとともに、自転車１０の前後方向の傾斜角度Ｄに基づいてモータ６０の制御状態を第１の制御状態から第２の制御状態に切り替えるタイミングを変更する。一例では、制御部７２は、自転車１０のクランクの回転位相ＲＡが第１の位相Ｒ１のときにモータ６０の制御状態を第１の制御状態から第２の制御状態に切り替える。制御部７２は、操作部２０から変速信号が入力されたとき、クランクの回転位相ＲＡが第２の位相Ｒ２のときに変速機５４を動作させる。制御部７２は、モータ６０の制御状態が第２の制御状態のときにクランクの回転位相ＲＡが第３の位相Ｒ３になったとき、モータ６０の制御状態を第２の制御状態から第１の制御状態に切り替える。

第１の位相Ｒ１、第２の位相Ｒ２、および、第３の位相Ｒ３は、それぞれ基準の位相が予め記憶部７４に記憶される。基準の第２の位相Ｒ２は、クランクが上死点または下死点にあるときのクランクの回転位相ＲＡと実質的に等しい。第２の位相Ｒ２は、第１の位相Ｒ１よりも所定の位相ＲＢ（図５参照）だけ遅角されている。所定の位相ＲＢは、モータ６０の出力ＴＡを下降させるために充分なクランクの回転位相ＲＡに相当する。第３の位相Ｒ３は、第１の位相Ｒ１よりも所定の位相ＲＣ（図５参照）だけ進角されている。所定の位相ＲＣは、変速機５４（図２参照）が変速動作を完了するために充分なクランクの回転位相ＲＡに相当する。なお、「遅角する」は、クランクの回転位相ＲＡを大きくする、すなわちタイミングを遅くすることを示す。また、「進角する」は、クランクの回転位相ＲＡを小さくする、すなわちタイミングを早くすることを示す。第１の位相Ｒ１、第２の位相Ｒ２、および、第３の位相Ｒ３は、それぞれクランクの１周期において１８０°異なる２つのタイミングが設定されることが好ましい。

制御部７２は、傾斜角度Ｄに基づいて第１の位相Ｒ１を変更する。制御部７２は、傾斜角度Ｄが「０」よりも大きい、上り勾配であるとき、傾斜角度Ｄが「０」のときよりも第１の位相Ｒ１を遅角する。制御部７２は、傾斜角度Ｄが「０」よりも小さい、下り勾配であるとき、傾斜角度Ｄが「０」のときよりも第１の位相Ｒ１を進角する。制御部７２は、傾斜角度Ｄが大きいほど第１の位相Ｒ１を遅角する。制御部７２は、傾斜角度Ｄが「０」のとき、予め記憶部７４に記憶されている基準の第１の位相Ｒ１を補正しない。

制御部７２は、傾斜角度Ｄに基づいて第２の位相Ｒ２を変更する。制御部７２は、傾斜角度Ｄが「０」よりも大きい、上り勾配であるとき、傾斜角度Ｄが「０」のときよりも第２の位相Ｒ２を遅角する。制御部７２は、傾斜角度Ｄが「０」よりも小さい、下り勾配であるとき、傾斜角度Ｄが「０」のときよりも第２の位相Ｒ２を進角する。制御部７２は、傾斜角度Ｄが大きいほど第２の位相Ｒ２を遅角する。制御部７２は、傾斜角度Ｄが「０」のとき、予め記憶部７４に記憶されている基準の第２の位相Ｒ２を補正しない。このため、傾斜角度Ｄが「０」のときの第２の位相Ｒ２は、クランク３０が上死点または下死点にあるときのクランクの回転位相ＲＡと実質的に等しい。

制御部７２は、傾斜角度Ｄに基づいて第３の位相Ｒ３を変更する。制御部７２は、傾斜角度Ｄが「０」よりも大きい、上り勾配であるとき、傾斜角度Ｄが「０」のときよりも第３の位相Ｒ３を遅角する。制御部７２は、傾斜角度Ｄが「０」よりも小さい、下り勾配であるとき、傾斜角度Ｄが「０」のときよりも第３の位相Ｒ３を進角する。制御部７２は、傾斜角度Ｄが大きいほど第３の位相Ｒ３を遅角する。制御部７２は、傾斜角度Ｄが「０」のとき、予め記憶部７４に記憶されている基準の第３の位相Ｒ３を補正しない。

図４および図５を参照して、変速制御について説明する。
制御部７２は、ステップＳ２１において変速要求があるか否かを判定する。すなわち、制御部７２は、シフトアップ信号またはシフトダウン信号が入力されたか否かを判定する。制御部７２は、変速要求がある旨判定したとき、ステップＳ２２において傾斜角度Ｄを取得し、ステップＳ２３に移行する。制御部７２は、ステップＳ２３において傾斜角度Ｄに基づいて第１の位相Ｒ１、第２の位相Ｒ２、および、第３の位相Ｒ３を補正する。例えば、制御部７２は、図５に示すように傾斜角度Ｄが大きくなるほど第１の位相Ｒ１、第２の位相Ｒ２、および、第３の位相Ｒ３を遅角または進角する。第１の位相Ｒ１は、いずれの傾斜角度Ｄにおいても第２の位相Ｒ２よりも早くなるように設定される。第３の位相Ｒ３は、いずれの傾斜角度Ｄにおいても第２の位相Ｒ２よりも遅くなるように設定される。傾斜角度Ｄが「０」のときは、制御部７２は予め記憶部７４に記憶される基準の第１の位相Ｒ１、基準の第２の位相Ｒ２、および、基準の第３の位相Ｒ３が用いられる。なお、基準の第１の位相Ｒ１、基準の第２の位相Ｒ２、および、基準の第３の位相Ｒ３を用いずに、傾斜角度Ｄとの関係を規定したマップまたは演算式を用いて第１の位相Ｒ１、第２の位相Ｒ２、および、第３の位相Ｒ３を設定することもできる。

制御部７２は、ステップＳ２４において、回転位相ＲＡが第１の位相Ｒ１になったか否かを判定する。回転位相ＲＡが第１の位相Ｒ１ではないとき、制御部７２は所定周期後に再びステップＳ２４の処理を実行する。制御部７２は、回転位相ＲＡが第１の位相Ｒ１になるまでステップＳ２４の処理を繰り返す。制御部７２は、回転位相ＲＡが第１の位相Ｒ１になったとき、ステップＳ２５に移行し、モータ６０の制御状態を第１の制御状態から第２の制御状態に切り替え、ステップＳ２６に移行する。

制御部７２は、ステップＳ２６において、回転位相ＲＡが第２の位相Ｒ２になったか否かを判定する。回転位相ＲＡが第２の位相Ｒ２ではないとき、制御部７２は所定周期後に再びステップＳ２６の処理を実行する。制御部７２は、回転位相ＲＡが第２の位相Ｒ２になるまでステップＳ２６の処理を繰り返す。制御部７２は、回転位相ＲＡが第２の位相Ｒ２になったとき、ステップＳ２７に移行し、変速信号に基づいて変速機５４を動作させ、ステップＳ２８に移行する。

制御部７２は、ステップＳ２８において、回転位相ＲＡが第３の位相Ｒ３になったか否かを判定する。回転位相ＲＡが第３の位相Ｒ３ではないとき、制御部７２は所定周期後に再びステップＳ２８の処理を実行する。制御部７２は、回転位相ＲＡが第３の位相Ｒ３になるまでステップＳ２８の処理を繰り返す。制御部７２は、回転位相ＲＡが第３の位相Ｒ３になったとき、ステップＳ２９に移行し、モータ６０の制御状態を第２の制御状態から第１の制御状態に切り替え、本処理を終了する。

図６〜図９を参照して自転車用制御装置７０の作用について説明する。
図６に示されるとおり、傾斜角度Ｄが「０」の平道を自転車１０が走行しているとき、人力駆動力Ｔは、上死点および下死点（クランクの回転位相ＲＡが０°および１８０°）において最小となり、上死点と下死点との中央部分（クランクの回転位相ＲＡが９０°および２７０°）において最大となる。

図６および図７に示されるとおり、傾斜角度Ｄが「０」よりも大きい上り坂を自転車１０が走行しているとき、人力駆動力Ｔは上死点および下死点よりも遅いタイミング（クランクの回転位相ＲＡが０°＋｜ＲＸ｜°および１８０°＋｜ＲＸ｜°）で最小となる。なお、ＲＸは、上死点または下死点と、人力駆動力Ｔが最小となる回転位相ＲＡとの位相差である。位相差ＲＸは、傾斜角度Ｄと実質的に等しい。傾斜角度Ｄが「０」よりも大きいときの位相差ＲＸは正の値である。具体的には、図７の二点鎖線に示すようにクランクアーム４２が路面と直交する方向に延びる状態のとき、人力駆動力Ｔは最小となる。

図６および図８に示されるとおり、傾斜角度Ｄが「０」よりも小さい下り坂を自転車１０が走行しているとき、人力駆動力Ｔは上死点および下死点よりも早いタイミング（クランクの回転位相ＲＡが０°−｜ＲＸ｜°および１８０°−｜ＲＸ｜°）で最小となる。傾斜角度Ｄが「０」よりも小さいときの位相差ＲＸは負の値である。具体的には、図７の二点鎖線に示すようにクランクアーム４２が路面と直交する方向に延びる状態のとき、人力駆動力Ｔは最小となる。

図９の実線Ｌ１は、図３に示すアシスト制御が行われているときのモータ６０の出力ＴＡの一例を示し、二点鎖線Ｌ２は図３に示すアシスト制御のステップＳ１４の処理が行われない仮想のモータ６０の出力の一例を示し、一点鎖線Ｌ３はアシスト制御が行われているときの人力駆動力Ｔの経時的な変化の一例を示す。

時刻ｔ１０は、運転者によってクランク３０の回転が開始された時刻を示す。
時刻ｔ１１は、モータ６０の制御状態が第１の制御状態にあるときに人力駆動力Ｔが最大となる時刻を示す。

時刻ｔ１２は、制御部７２がモータ６０の制御状態が第１の制御状態にあるときに人力駆動力Ｔが減少したと判定した時刻を示す。このとき、制御部７２は、時刻ｔ１１のときよりも人力駆動力Ｔに対するモータ６０の出力ＴＡが大きくなるようにモータ６０の出力ＴＡを補正する（図３のステップＳ１５）。

時刻ｔ１３は、制御部７２がモータ６０の制御状態が第１の制御状態にあるときに人力駆動力Ｔが増加したと判定した時刻を示す。このとき、制御部７２は、時刻ｔ１２〜ｔ１３のときよりも人力駆動力Ｔに対するモータ６０の出力ＴＡが小さくなるようにモータ６０の出力ＴＡの補正を終了する。

時刻ｔ１４は、再び制御部７２がモータ６０の制御状態が第１の制御状態にあるときに人力駆動力Ｔが減少したと判定した時刻を示す。このとき、制御部７２は、時刻ｔ１１のときよりも人力駆動力Ｔに対するモータ６０の出力ＴＡが大きくなるようにモータ６０の出力ＴＡを補正する（図３のステップＳ１５）。

時刻ｔ１５は、制御部７２に操作部２０からシフトアップ信号またはシフトダウン信号が入力された時刻を示す。
時刻ｔ１６は、クランクの回転位相ＲＡが第１の位相Ｒ１になった時刻を示す。このとき、制御部７２は、モータ６０の制御状態を第１の制御状態から第２の制御状態に切り替える。このため、モータ６０の出力ＴＡが低下し、二点鎖線Ｌ２と等しくなる。

時刻ｔ１７は、クランクの回転位相ＲＡが第２の位相Ｒ２になった時刻を示す。このとき、制御部７２は、時刻ｔ１５に入力されたシフトアップ信号またはシフトダウン信号に基づいて変速機５４を動作させる。

時刻ｔ１８は、クランクの回転位相ＲＡが第３の位相Ｒ３になった時刻を示す。このとき、制御部７２は、モータ６０の制御状態を第２の制御状態から第１の制御状態に切り替える。

自転車用制御装置７０によれば、以下の作用および効果を得られる。
傾斜角度Ｄが「０」のとき、時刻ｔ１７のクランクの回転位相ＲＡは上死点または下死点と等しい。他方、傾斜角度Ｄが「０」よりも大きいとき、時刻ｔ１７のクランクの回転位相ＲＡは上死点または下死点よりも遅くなる。傾斜角度Ｄが「０」よりも小さいとき、時刻ｔ１７のクランクの回転位相ＲＡは上死点または下死点よりも早くなる。制御部７２は、傾斜角度Ｄに応じてモータ６０の制御状態を第１の制御状態から第２の制御状態に変更するための第１の位相Ｒ１を変更する。このため、変速機５４にかかるトルクが最小となる直前のタイミングにモータ６０の出力を低下させることができるため、自転車１０の走行状況に応じた制御を行うことができる。

制御部７２は、傾斜角度Ｄに応じて変速機５４の変速動作を行うための第２の位相Ｒ２を変更する。このため、変速機５４にかかるトルクが最小となるタイミングに変速機５４の変速動作を行うことができるため、変速性能が向上する。このため、自転車１０の走行状況に応じた制御を行うことができる。また、自転車用制御装置７０では、傾斜角度Ｄが「０」のときと傾斜角度Ｄが「０」以外のときの両方において、変速機５４にかかるトルクが最小となるタイミングに変速機５４の変速動作が行われるため、運転者が違和感を覚えるおそれが低減される。

（変形例）
上記各実施の形態に関する説明は、本発明に従う自転車用制御装置が取り得る形態の例示であり、その形態を制限することを意図していない。本発明に従う自転車用制御装置は、例えば以下に示される上記各実施形態の変形例、および、相互に矛盾しない少なくとも２つの変形例が組み合わせられた形態を取り得る。

・図４の変速制御のステップＳ２３において図１０に示すように第１の位相Ｒ１、第２の位相Ｒ２、および、第３の位相Ｒ３の少なくとも１つを傾斜角度Ｄに応じて段階的に変更することもできる。この場合も傾斜角度Ｄごとに、第１の位相Ｒ１と第２の位相Ｒ２との位相差は所定の位相ＲＢ以上であることが好ましい。傾斜角度Ｄごとに、第２の位相Ｒ２と第３の位相Ｒ３との位相差は所定の位相ＲＣ以上であることが好ましい。

・図４の変速制御を図１１の変速制御に変更することもできる。図１１の変速制御では、制御部７２は、モータ６０の制御状態を第１の制御状態から第２の制御状態に切り替えてから所定の時間が経過したとき、モータ６０の制御状態を第２の制御状態から第１の制御状態に切り替える。具体的には、制御部７２は、図４のステップＳ２３の処理に代えて図１１のステップＳ３１の処理を実行し、図４のステップＳ２８の処理に代えて図１１のステップＳ３２の処理を実行する。制御部７２は、ステップＳ３１において傾斜角度Ｄに基づいて第１の位相Ｒ１および第２の位相Ｒ２を補正する。制御部７２は、ステップＳ３２において、所定の時間が経過したと判定したとき、ステップＳ２９に移行し、所定の時間が経過するまでステップＳ３２の処理を繰り返し実行する。所定の時間は、予め記憶部７４に記憶されている。所定の時間は、変速機５４が変速動作を完了するために充分な時間である。また、制御部７２は、ステップＳ３２の処理をステップＳ２７において変速機５４の変速動作を開始させてから所定時間が経過したとき、モータ６０の制御状態を第２の制御状態から第１の制御状態に切り替える処理に変更してもよい。

・図１１の変速制御を、図１２の変速制御に変更することもできる。図１２の変速制御では、制御部７２はモータ６０の制御状態が第２の制御状態のときに変速機５４の動作が完了したとき、モータ６０の制御状態を第２の制御状態から第１の制御状態に切り替える。具体的には、制御部７２は、図１１のステップＳ３２の処理に代えて図１２のステップＳ３３の処理を実行する。制御部７２は、ステップＳ３３において、変速完了したと判定したとき、ステップＳ２９に移行し、変速完了するまでステップＳ３３の処理を繰り返し実行する。変速完了は、例えば自転車用制御装置７０に変速状態検出センサを設け、変速状態検出センサの出力によって判定される。変速状態検出センサは、変速機５４の歯車の連結状態を検出可能である。

・図４の変速制御を図１３の変速制御に変更することもできる。図１３の変速制御では、制御部７２はクランクの回転位相ＲＡが第２の位相Ｒ２のときに変速機５４を動作させるとともに、自転車１０の前後方向の傾斜角度Ｄに基づいて第２の位相Ｒ２を変更する。具体的には、制御部７２は、ステップＳ５１において変速要求があるか否かを判定する。すなわち、制御部７２は、シフトアップ信号またはシフトダウン信号が入力されたか否かを判定する。制御部７２は、変速要求がある旨判定したとき、ステップＳ５２において傾斜角度Ｄを取得し、ステップＳ５３に移行する。制御部７２は、ステップＳ５３において傾斜角度Ｄに基づいて第２の位相Ｒ２を設定する。制御部７２は、ステップＳ５４において、回転位相ＲＡが第２の位相Ｒ２になったか否かを判定する。回転位相ＲＡが第２の位相Ｒ２ではないとき、制御部７２は所定周期後に再びステップＳ５４の処理を実行する。制御部７２は、回転位相ＲＡが第２の位相Ｒ２になるまでステップＳ５４の処理を繰り返す。制御部７２は、回転位相ＲＡが第２の位相Ｒ２になったとき、ステップＳ５５に移行し、変速信号に基づいて変速機５４を動作させ、本処理を終了する。なお、この変形例では、自転車１０からアシスト装置５２を省略することもできる。

・第２の位相Ｒ２を、第１の位相Ｒ１と実質的に等しくすることもできる。この場合、第１の制御状態から第２の制御状態に切り替えることによるモータ６０の出力ＴＡの低下と、変速機５４の変速動作とが同時に開始される。

・制御部７２は、変速制御において人力駆動力Ｔに基づいて変速機５４を動作させることもできる。具体的には、図４の変速制御のステップＳ２６の処理において、人力駆動力Ｔが所定の人力駆動力Ｔ以下になったか否かを判定する。所定の人力駆動力Ｔは、変速機５４の変速動作が適切に実行される人力駆動力Ｔである。

・変速装置５０からアクチュエータ５６を省略することもできる。この場合、自転車１０は変速機５４と機械的に接続される操作部を有し、操作部の操作量が所定量以上になることによって変速機５４の変速動作が行われる。自転車用制御装置７０は、操作部の操作量が所定量未満のときに制御部７２に検出信号を出力可能な検出部を有する。制御部７２は、図４の変速制御のステップＳ２１において検出部の出力に基づいて操作部の操作が開始されたことを取得し、変速要求の有無を判定してもよい。また、この場合、図４の変速制御のステップＳ２６が省略され、ステップＳ２７の代わりに操作部の操作量が所定量以上になることによって変速機５４が機械的に変速制御される。この場合、変速装置５０は、変速機５４の変速動作を規制する規制機構を設けることもできる。規制機構は、回転位相ＲＡが所定の位相（例えば、第２の回転位相Ｒ２）以外のときに変速機５４の変速動作を規制し、回転位相ＲＡが所定の位相のときに変速機５４の変速動作を許容する。または、規制機構は、人力駆動力Ｔが所定の人力駆動力Ｔよりも大きいときに変速機５４の変速動作を規制し、人力駆動力Ｔが所定の人力駆動力Ｔ以下のときに変速機５４の変速動作を許容する。規制機構は操作部の操作量が所定量以上にならないようにすることによって変速機５４の変速動作を規制する構成であってもよい。

・制御部７２は、図４の変速制御のステップＳ２１において操作部２０からの変速信号が入力されたときに変速要求がある旨判定したが、走行状況に応じて制御部７２が変速要求を設定することもできる。この場合、例えば、制御部７２は、クランクの回転速度ＣＡに基づいて変速比ｒを変更する変速要求を設定する。制御部７２は、クランクの回転速度ＣＡが第１の所定の回転速度ＣＡよりも大きいとき、変速比ｒが小さくなるように変速機５４を変更する。制御部７２は、クランクの回転速度ＣＡが第２の所定の回転速度ＣＡよりも小さいとき、変速比ｒが大きくなるように変速機５４を変更する。

・制御部７２は、図３のアシスト制御のステップＳ１４およびステップＳ１５に代えて、モータ６０の出力ＴＡを一定値に補正する処理を実行することもできる。
・制御部７２は、図３のアシスト制御のステップＳ１３においてモータ６０の制御状態が第２の制御状態であるとき、モータ６０の出力ＴＡの補正を行わずにステップＳ１６に進むとしたが、モータ６０の出力ＴＡの補正を行ってステップＳ１６に進んでもよい。この場合、モータ６０の出力ＴＡを、ステップＳ１２において演算したモータ６０の出力ＴＡよりも小さくする。

・制御部７２は、傾斜角度ＤをＧＰＳ（Global Positioning System）によって取得することもできる。ＧＰＳによる傾斜角度Ｄの情報は、例えばサイクルコンピュータまたはスマートフォン等を介して制御部７２に入力される。また、制御部７２は、傾斜角度Ｄを操作者の入力を介して取得することもできる。

・制御部７２は、クランクの回転位相ＲＡを、クランクの回転速度ＣＡを用いて推定することもできる。例えば、クランク３０が基準の位相（上死点または下死点）を通過したときからの時間とクランクの回転速度ＣＡとを乗算することによってクランクの回転位相ＲＡを推定する。

・制御部７２は、車速Ｖを用いてクランクの回転速度ＣＡを推定することもできる。例えば、制御部７２は、タイヤ径と変速比ｒとを用いてクランクの回転速度ＣＡを推定する。この場合、制御部７２は、車速Ｖを用いて演算されたクランクの回転速度ＣＡに基づいてクランクの回転位相ＲＡを演算することもできる。制御部７２は、推定されたクランクの回転速度ＣＡを用いてクランク３０が基準の位相（上死点または下死点）を通過したタイミングを推定する。そして、制御部７２は、クランク３０が基準の位相（上死点または下死点）を通過したタイミングからの時間と車速Ｖとを乗算することによってクランクの回転位相ＲＡを推定する。

・変速装置５０を、後輪１４のハブに設けられる内装変速機に変更することもできる。
・変速装置５０を、外装変速機およびアクチュエータを含む変速装置に変更することもできる。外装変速機はフロントディレーラまたはリアディレーラである。アクチュエータは例えば電気モータである。制御部７２はアクチュエータを駆動することによって外装変速機を動作させる。外装変速機は、複数のフロントスプロケット３４または複数のリアスプロケット３６がそれぞれ含む複数のスプロケット間でチェーン３８を掛け替えることによって、自転車１０のクランク３０の回転数に対する後輪１４の回転数（変速比ｒ）を変更する。

１０…自転車、２０…操作部、５４…変速機、６０…モータ、７０…自転車用制御装置
７２…制御部、７６…傾斜センサ、７８…回転角センサ。

Claims (20)

1. 自転車に入力される人力駆動力をアシストするモータを制御する制御部を備え、
   前記制御部は、前記自転車の変速比を変更する変速機が動作するときに前記自転車のクランクの回転位相に基づいて前記モータの制御状態を第１の制御状態から第２の制御状態に切り替えるとともに、前記自転車の前後方向の傾斜角度に基づいて前記モータの制御状態を第１の制御状態から第２の制御状態に切り替えるタイミングを変更する、自転車用制御装置。
2. 前記制御部は、前記自転車のクランクの回転位相が第１の位相のときに前記モータの制御状態を第１の制御状態から第２の制御状態に切り替える、請求項１に記載の自転車用制御装置。
3. 前記制御部は、前記傾斜角度が「０」よりも大きい、上り勾配であるとき、前記傾斜角度が「０」のときよりも前記第１の位相を遅角する、請求項２に記載の自転車用制御装置。
4. 前記制御部は、前記傾斜角度が「０」よりも小さい、下り勾配であるとき、前記傾斜角度が「０」のときよりも前記第１の位相を進角する、請求項２または３に記載の自転車用制御装置。
5. 前記制御部は、前記傾斜角度が大きいほど前記第１の位相を遅角する、請求項２〜４のいずれか一項に記載の自転車用制御装置。
6. 前記制御部は、前記モータの制御状態が前記第２の制御状態のときに前記クランクの回転位相が第３の位相になったとき、前記モータの制御状態を前記第２の制御状態から前記第１の制御状態に切り替える、請求項１〜５のいずれか一項に記載の自転車用制御装置。
7. 前記制御部は、前記モータの制御状態を前記第１の制御状態から前記第２の制御状態に切り替えてから所定の時間が経過したとき、前記モータの制御状態を前記第２の制御状態から前記第１の制御状態に切り替える、請求項１〜５のいずれか一項に記載の自転車用制御装置。
8. 前記制御部は、前記モータの制御状態が前記第２の制御状態のときに前記変速機の動作が完了したとき、前記モータの制御状態を前記第２の制御状態から前記第１の制御状態に切り替える、請求項１〜５のいずれか一項に記載の自転車用制御装置。
9. 前記制御部は、前記モータの制御状態が前記第２の制御状態のときの前記人力駆動力に対する前記モータの出力を、前記モータの制御状態が前記第１の制御状態のときの前記人力駆動力に対する前記モータの出力よりも小さくする、請求項１〜８のいずれか一項に記載の自転車用制御装置。
10. 前記制御部は、前記モータの制御状態が前記第１の制御状態のときに前記人力駆動力が減少するとき、前記第１の制御状態において前記人力駆動力が増大するときよりも前記人力駆動力に対する前記モータの出力を大きくする、請求項１〜９のいずれか一項に記載の自転車用制御装置。
11. 前記制御部は、操作部から変速信号が入力されたとき、前記クランクの回転位相が第２の位相のときに前記変速機を動作させる、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の自転車用制御装置。
12. 前記制御部は、前記傾斜角度に基づいて前記第２の位相を変更する、請求項１１に記載の自転車用制御装置。
13. 操作部から入力される変速信号に基づいて自転車の変速比を変更する変速機の動作を制御する制御部を備え、
    前記制御部は、クランクの回転位相が第２の位相のときに前記変速機を動作させるとともに、前記自転車の前後方向の傾斜角度に基づいて前記第２の位相を変更する、自転車用制御装置。
14. 前記傾斜角度が「０」のときの前記第２の位相は、前記クランクが上死点または下死点にあるときの前記クランクの回転位相と実質的に等しい、請求項１１〜１３のいずれか一項に記載の自転車用制御装置。
15. 前記制御部は、前記傾斜角度が「０」よりも大きい、上り勾配であるとき、前記傾斜角度が「０」のときよりも前記第２の位相を遅角する、請求項１１〜１４のいずれか一項に記載の自転車用制御装置。
16. 前記制御部は、前記傾斜角度が「０」よりも小さい、下り勾配であるとき、前記傾斜角度が「０」のときよりも前記第２の位相を進角する、請求項１１〜１４のいずれか一項に記載の自転車用制御装置。
17. 前記制御部は、前記傾斜角度が大きいほど前記第２の位相を遅角する、請求項１１〜１６のいずれか一項に記載の自転車用制御装置。
18. 前記第２の位相は、前記第１の位相と実質的に等しい、または、前記第１の位相よりも所定の位相だけ遅角されている、請求項２を直接的または間接的に引用する請求項１１〜１７のいずれか一項に記載の自転車用制御装置。
19. 前記制御部は、前記傾斜角度を検出する傾斜センサの出力に基づいて前記傾斜角度を演算する、請求項１〜１８のいずれか一項に記載の自転車用制御装置。
20. 前記制御部は、前記クランクの回転位相を検出するセンサの出力に基づいて前記クランクの回転位相を演算する、請求項１〜１９のいずれか一項に記載の自転車用制御装置。

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