专利名称：自行车用变速控制装置和自行车用变速控制方法
技术领域：
本发明涉及变速控制装置和变速控制方法，特别是涉及装载在自行车上的，变速控制具有多个变速档的变速装置的，自行车用变速控制装置和自行车用变速控制方法。
背景技术：
近年来，装载着用电动或者空气驱动的能够变速的变速装置，和控制该变速装置的变速控制部分的自行车，已经公知了。在这种自行车上，能够根据速度传感器所得到速度进行自动变速控制，并能通过变速控制部分由骑在自行车上的骑行者的操作进行手动变速控制。而且，当根据速度和变速操作，输出变速信号时，变速控制部分便接收所输出的变速信号，并根据所接收到的变速信号控制电动机和气缸等驱动装置，使变速装置变速。
在进行变速控制时，存在着在变速装置的变速动作过程中输出下一个变速信号的情况。例如，正在使变速操作部作变速动作的过程中进行操作，或者在速度发生急剧变化之类的变速动作中输出下一个变速信号等等。以往，当在变速动作中接收到变速信号时，变速控制部分会忽略接收到的变速信号，而在识别所接收到的变速信号，根据现在的变速动作完成之后所接收到的变速信号，使变速装置再进行变速。
可是，如果忽略在变速动作中的变速信号，那么，在手动变速的情况下，会发生骑行者不管是否进行了变速动作，而不再进行变速的情形。此外，为了使变速动作按照骑行者的意愿进行，骑行者就必须考虑选择变速操作的时机，使变速操作变得很困难。因此，忽略在变速动作中的变速信号是不可取的。
另一方面，在辨认出变速动作中的变速信号之后，就按照信号的原样进行变速的情况下，由于接收到了许多个变速信号，于是就按照这些变速信号连续地进行这些变速动作。此时，如果变速动作只有换高速档，或者只有换低速档，按照所接收到的变速信号进行连续的变速是没有问题的。可是，在手动变速的自行车上，例如，当骑行者对当前的变速动作是只想换到再高一档的情况下，但，由于变速操作的失误，却进行了换到高二档的操作，然后，为了改正这样的变速操作，又进行了换到低一档的操作。此时，如果变速控制部分按照这样的变速信号进行连续的变速动作，那么在达到骑行者所希望的只换到高一档的变速档之前，就要先换到高二档的变速档。这样，在变速到骑行者所希望的变速档之前就要无谓地耗费许多时间。还有，由于进行了一次多余的变速动作，在使用电动式变速装置进行变速时，就要消耗额外的电力。
因此，就考虑到，把在变速动作中所接收到的变速信号依次全部实行之后的最后的变速档计算出来，在变速装置把当前的变速动作完成之后，就使变速装置完成变速到计算结果的变速档的动作。这样一来，就可以不进行无谓的变速动作，根据变速信号进行正确的变速动作。
可是，如果进行以上所说那样的变速控制，就要在变速过程中的变速动作完成之后，直接就进行新的变速到计算结果的变速档的变速动作。这样，变速动作就会很别扭，不能顺利地进行。
发明内容
本发明的目的就是提供一种能按照变速动作中的变速信号顺利地进行正确的变速动作的自行车用变速控制装置。
方案1中的自行车用变速控制装置，是一种安装在装载有多个变速档的变速装置的自行车上，并使上述变速装置变速到上述多个变速档中任何一个变速档的自行车用变速控制装置，它具有变速信号输出部分和变速控制部分。变速信号输出部分输出为使变速装置变速用的变速信号。变速控制部分根据从上述变速信号输出部分所输出的变速信号设定目标变速档，控制上述变速装置向所设定的目标变速档变速。在上述变速装置从开始变速动作到完成变速动作的过程中，如果从上述变速信号输出部分输出新的变速信号，并且新的变速信号的目标变速档与正在变速的当前的目标变速档不同时，上述变速控制部分能控制上述变速装置，把正在变速过程中的当前的目标变速档变更为按照新的变速信号的目标变速档。
在这种自行车用变速控制装置中，例如，在手动变速的情况下，根据骑行者对变速开关的操作，在自动变速的情况下，根据自行车的速度变化等，从变速信号输出部分输出变速信号时，变速控制部分就能根据变速信号，设定目标变速档，并控制变速装置向着目标变速档进行变速动作，变速装置进行变速动作。当在变速动作中输出新的变速信号，并且根据新的变速信号的目标变速档与正在变速过程中当前的目标变速档不同时，变速控制部分就会控制变速装置，把当前的目标变速档更新为根据新输出的变速信号确定的目标变速档。例如，在从3速变4速的变速过程中输出换高速档的变速信号时，目标变速档更新为5速，取消变成4速的变速动作，控制变速装置向5速变速。此外，当正在变速过程中又输出换高速档的信号时，目标变速档就更新为6速，再控制变速装置向6速变速。这样，在变速动作中输出变速信号的情况下，不会有忽略变速信号，进行多余的变速动作的情形，同时，也不需要在完成了当前的变速动作之后再一次进行变速动作，而是能够根据变速动作中的变速信号，顺利地进行正确的变速动作。
方案2的自行车用变速控制装置，是在方案1中所记载的装置中，其变速信号只有从上述变速控制部分发出的能使上述变速档向上变一档的换高速档信号，以及从上述变速控制部分发出的能使上述变速档向下变一档的换低速档信号。在这种情况下，由于一共只有两种变速信号，所以变速控制部分的计算就变得容易了。此外，由于骑行者的操作只能进行这两种操作，骑行者的变速操作也简单方便。
方案3的自行车用变速控制装置，是在方案1中所记载的装置中，其变速信号有与上述多个变速档相对应的多个变速信号。在这种情况下，只用一次操作，就能够进行向目标变速档的变速。
方案4的自行车用变速控制装置，是在方案1到方案3中所记载的任何一种装置中，其变速信号输出部分具有为用手动操作输出变速信号用的变速操作部分。在这种情况下，就能借助于变速操作部分的操作，用手动变速输出按照骑行者的意愿的变速信号。
方案5的自行车用变速控制装置，是在方案1到方案4中所记载的任何一种装置中，还在自行车上设有检测上述自行车旋转部分的旋转速度的旋转速度检测装置；而变速信号输出部分则根据上述旋转速度检测装置的检测结果输出上述变速信号。在这种情况下，由于变速装置能根据旋转速度进行自动变速，骑行者不需要进行变速操作了，就可以不考虑变速操作而舒适地乘坐自行车。
方案6的自行车用变速控制装置，是在方案5中所记载的装置中，其旋转速度检测装置通过检测作为上述旋转部分的自行车车轮的旋转速度，检测出上述自行车的车速。在这种情况下，由于是根据自行车车轮的旋转速度检测出车速的，所以，车速的检测很容易。
方案7的自行车用变速控制装置，是在方案5中所记载的装置中，其旋转速度检测装置通过检测作为上述旋转部分的自行车轮毂的旋转速度，检测出上述自行车的车速。在这种情况下，由于是根据轮毂的旋转速度检测出车速的，所以，例如，可以利用发电轮毂，不必另外设置传感器，就能很容易地检测出车速。
方案8的自行车用变速控制装置，是在方案5中所记载的装置中，其旋转速度检测装置通过检测作为上述旋转部分的自行车曲柄的旋转速度，检测出上述自行车的车速。在这种情况下，由于保持曲柄的转速就能够自动变速，所以骑行者就能不管车速的快慢，按照自己喜欢的节奏蹬踏脚踏车。
方案9中的自行车用变速控制方法，是一种在装载着带有多个变速档的变速装置的自行车上，根据变速信号输出部分所输出的变速信号，变速为多个变速档中任何一个变速档的自行车用变速控制方法，它包括下列各个步骤接收变速信号的步骤；根据变速信号使变速装置变速的步骤；从变速装置开始变速动作一直到完成该动作之间，从变速信号输出部分接收变速信号的步骤；在变速装置在进行变速动作的过程中，接收新的变速信号，当根据新的变速信号的目标变速档与当前正在变速中的目标变速档不同时，把当前的目标变速档变更为根据新的变速信号的目标变速档，并控制变速装置向着变更后的新的目标变速档变速的步骤。
在这种自行车用变速控制方法中，变速装置在其开始变速动作到完成变速动作的期间中，从变速信号输出部分接收新的变速信号，并且根据新的变速信号的目标变速档与变速中的当前的目标变速档不同时，就将当前的目标变速档更新为根据所接收到的新的变速信号的目标变速档，并控制变速装置向着更新后的目标变速档变速。这样，不必对无谓的变速动作进行控制，而且也不用在变速动作之后马上再一次进行变速动作，就能顺利地根据变速信号进行正确的变速。
图1是装有本发明的自行车用变速装置的自行车的侧视图；图2是自行车把手周围部件的立体图；图3是自行车的控制框图；图4是变速控制装置主程序的控制流程图；图5是变速控制装置的换高速档处理的控制流程图；图6是变速控制装置的换低速档处理的控制流程图；图7是在变速动作的过程中有多个变速操作的情况下的变速例子的曲线图；图8是第二实施例与图1相当的图；图9是第二实施例与图3相当的图；图10是第二实施例与图4相当的图；图11是第二实施例的2速处理的控制流程图；图12是第三实施例与图1相当的图；图13是第三实施例与图3相当的图；图14是第三施例与图4相当的图。
具体实施例方式
第一实施例<构成>
图1表示具有按照本发明第一实施例的自行车用变速控制装置的自行车1。
自行车1是一种山地车类型的运动用车，它具有下列各种部件作为主要部分的车架2；前叉3；车把4；前轮5；后轮6；链条7；前外装变速装置8；以及后外装变速装置9。
车架2是自行车1的基础，在其前部装有前叉3，在其中央下部装有前外装变速装置8，在其后部装有后轮6和后外装变速装置9。此外，在车架2中央的上部设有骑行者乘坐的车座11。
前叉3是一种安装在车架2的前部，能绕着倾斜的轴线自由转动的部件。在前叉3的上部安装着车把4，在其下部安装着前轮5。前轮5上设有检测自行车车轮的旋转速度用的旋转速度传感器10。旋转速度传感器10，例如，具有能检测固定在前轮5上的磁铁10a的舌簧接点开关，并将该舌簧接点开关输出的脉冲输送出去。
如图2所示，在车把4的两端分别设有把手12a、12b和制动杆13a、13b。此外，在车把4上，在把手12a、12b和制动杆13a、13b的内侧，设有变速操作部件14a、14b。还有，在车把4的中央部分，装有变速控制装置15，该变速控制装置15与变速操作部件14a、14b连接。
制动杆13a、13b是分别对前轮5和后轮6进行制动操作的部件。制动杆13a与后面将要提到的前轮制动器16连接、制动杆13b与后面将要提到的后轮制动器17连接。
变速操作部件14a、14b是在手动变速模式时，对前外装变速装置8和后外装变速装置9进行变速操作的部件。在变速操作部件14a上，设有前部向上变速的按钮18a、前部向下变速的按钮19a，在另一侧的变速操作部件14b上，设有后部向上变速的按钮18b、后部向下变速的按钮19b。上述各向上变速的按钮18a、18b，分别输出让各外装变速装置8、9的变速档(将在下面描述)向上提高一档(换到高速档)的变速信号。同样，上述各向下变速的按钮19a、19b，分别输出让各个外装变速装置8、9的变速档向下降低一档(换到低速档)的变速信号。
变速控制装置15，在手动变速模式时，根据操作变速操作部件14a、14b而输出的变速信号，在自动变速模式时，根据旋转速度传感器10发来的速度信号所产生的变速信号，分别对前外装变速装置8和后外装变速装置9进行变速控制。如图3所示，该变速控制装置15具有下列各部分由CPU21和存储器22所构成的控制部分23；显示当前的变速档之类参数的显示部分24；电源开关25，以及模式开关26。控制部分23是借助于CPU21进行变速控制和显示控制的部件。在控制部分23上，连接着下列各部件前、后的上、下变速按钮18a、18b、19a、19b。显示部分24，例如，是分段式的液晶显示装置，能显示当前的车速，累计距离和变速档位置等等。电源开关25是接通和断开显示部分24的切换装置。模式开关26是变换自动变速模式和手动变速模式用的装置。此外，变速控制装置15收纳在箱子形状的控制箱27内，而显示部分24，电源开关25和模式开关26都布置在它的上表面上。还有，变速控制装置15还通过连接部分28与前外装变速装置8和后外装变速装置9连接。
如图1所示，前轮5的毂部安装在前叉3的下部，在前叉3的上部具有对前轮5进行制动的前轮制动器16。此外，后轮6的毂部安装在车架2的后部，在该毂部上还装有后外装变速装置9。此外，在后轮6的上部还具有对后轮进行制动的后轮制动器17。
链条7绕在前外装变速装置8和后外装变速装置9上，把前外装变速装置8的驱动力传递给后外装变速装置9。
前外装变速装置8装在车架2中央的下部，是通过链条7把骑行者的驱动力传递给后外装变速装置9的机构。前外装变速装置8具有大小多个链轮37和一个前拨链器33。
多个链轮37都安装在驱动曲柄31上。驱动曲柄31由于骑行者蹬踏踏脚32a、32b而转动。驱动曲柄31由曲柄轴34、右曲柄35和左曲柄36构成。曲柄轴34水平地穿过车架2中央的下部，能自由转动。右曲柄35的一端连接在曲柄轴34的右侧，不能相对转动，多个链轮37都固定在右曲柄35上。左曲柄36的一端连接在曲柄轴34的左侧，不能相对转动。右曲柄35和左曲柄36的另一端的径向外侧端部上，分别安装着能自由转动的踏脚32a、32b。
前拨链器33是用于将链条7架设在多个链轮37中的一个上的部件，能借助于变速电动机或电磁线圈等电动致动器(图中未示出)进行移动。此外，前拨链器33是通过变速控制装置15的控制而移动的。另外，前拨链器33能借助于变速位置传感器(图中未示出)检测出当前变速档的位置。
后外装变速装置9安装在后轮6轮毂部分的周围，它是把通过链条7传递过来的驱动力传递到后轮6上去的机构。后外装变速装置9由后链轮组41和后拨链器42构成。
后链轮组41由大小多个链轮43组成，安装成与后轮6的轮毂部分同轴线。
后拨链器42是用于把链条7绕在多个链轮43中的一个链轮上的机构，能借助于图中未示出的变速电动机而移动。此外，后拨链器42是通过变速控制装置15的控制而移动的。另外，后拨链器42根据变速位置传感器的位置数据SH检测出当前的变速档位置。
(动作)以下，以变速控制装置15的一种变速控制动作为例，根据图4～图6中所示的控制流程，说明后外装变速装置9的变速控制动作。前外装变速装置8的变速控制方法，除了变速档少之外，都与后外装变速装置9的变速控制方法相同，所以省略其说明。
骑行者在变速控制装置15中装入作为电源的电池，就能对自行车1进行变速控制了。接通电源后，首先，按照图4中的步骤S1，进行变速控制装置15的初始设定。在这种初始设定中，把储存在存储器22中的OP初始化为“1”。所谓OP，是由变速操作部件14b的变速操作所设定的变速档的值，随着变速操作部件14b的操作而增大或减小。此外，把变速模式设定为手动变速模式。
在步骤S2中，判断变速模式是否手动变速模式。这一判断，例如，是根据操作模式开关26所设定的内容来判断的。在步骤S3中，判断是否自动变速模式。在步骤S4中，判断是否其他的处理方式。
当判断为手动变速模式时，便从步骤S2转移到步骤S5。在步骤S5中，判断是否操作了后部上变速按钮18b。在步骤S6中，判断是否操作了后部下变速按钮19b。当判断操作了后部上变速按钮18b时，便从步骤S5转移到步骤S7，进行图5中所示的向上变速处理。当判断操作了后部下变速按钮19b时，便从步骤S6转移到步骤S8，进行图6中所示的向下变速处理。
当判断为自动变速模式时，便从步骤S3转移到步骤S9。在步骤S9中，记录根据旋转速度传感器10发来的信号计算出来的车速V。在步骤S10中，记录所设定的变速档OP。在步骤S11中，判断所记录(取入)的车速V是否超过变速档的每一个换高速档的阈值U(OP)。在步在步骤S12中，判断所记录的车速V是否低于变速档的每一个换低速档的阈值D(OP)。当判断所记录的车速V超过变速档的每一个换高速档的阈值U(OP)时，便从步骤S11转移到步骤S13，进行如图5所示的换高速档处理。当判断所记录的车速V低于每一个变速档的换低速档的阈值D(OP)时，便从步骤S11转移到步骤S14，进行如图6所示的换低速档处理。
当判断为其他处理时，便从步骤S4转移到步骤S15。在步骤S15中，进行所选择的其他处理。然后，返回步骤S2。
在这种主程序中，当判断为变速模式和其他模式时，便分别进行处理，如果不是以上任何一种处理，便返回步骤S2，反复进行处理。
在步骤S7、步骤S13的换高速档处理中，用图5的步骤S21，把比当前的变速档OP提高一档的变速档设定为目标变速档。在步骤S22中，判断变速电动机是否处于正转的动作中。根据这一判断，判断后拨链器42是否正处于换高速档的变速动作中。当变速电动机不处于正转动作时，即，不是处于换高速档的变速动作中时，便转移到步骤S23，在使变速电动机进行正转的同时，开始记录变速位置传感器的位置数据SH。在变速电动机处于正转动作时，就跳过这种处理。
在步骤S24中，判断是否达到了位置数据SH所设定的目标变速档，即，变速动作是否已经完成。当判断变速动作已经完成时，便转移到步骤S25，在停止变速电动机的同时，结束变速位置传感器的位置数据的录入。
此时，即使是在变速动作中，也要把最初用步骤S21新设定目标变速档，更新为以前所设定的目标变速档。
在步骤S8、步骤S14的换低速档处理中，用图6的步骤S31，把比当前的变速档OP降低一档的变速档设定为目标变速档。在步骤S32中，判断变速电动机是否处于反转的动作中。根据这一判断，判断后拨链器42是否正处于换低速档的变速动作中。当变速电动机不处于反转动作时，即，不是处于换低速档的变速动作中时，便转移到步骤S33，在使变速电动机进行反转的同时，开始记录变速位置传感器的位置数据SH。在变速电动机处于反转动作时，就跳过这种处理。
在步骤S34中，判断是否达到了位置数据SH所设定的目标变速档，即，变速动作是否已经完成。当判断变速动作已经完成时，便转移到步骤S35，在停止变速电动机的同时，结束变速位置传感器的位置数据SH的录入。
此时，与换高速档处理一样，即使是在变速动作中，也要把最初用步骤S31新设定目标变速档，更新以前所设定的目标变速档。
<特点>
本实施例中的自行车1在手动变速模式时，骑在车上的骑行者在任意的时机里按下变速操作部件14a、14b的向上变速按钮18a、18b或者向下变速按钮19a、19b，就能变速到骑行者所期望的变速档上。此外，在自动变速模式时，能根据车速V自动进行变速动作。
在手动变速模式时，在前外装变速装置8在变速过程中操作变速操作部件14a的情况下，或者在后外装变速装置9在变速过程中操作变速操作部件14b的情况下，或者，当超过各变速档的换高速档的阈值，或低于各变速档的换低速档的阈值的情况下，作为目标的变速档OP要重新设定，增大或者减小。具体的说，在按下向上变速按钮18a、18b的情况下，或者在车速超过各变速档的换高速档的阈值的情况下，要在存储器22的OP上加上1，另一方面，在按下向下变速按钮19a、19b的情况下，或者在车速低于各变速档的换低速档的阈值的情况下，要在存储器22的OP上减掉1。此外，在用变速操作部件14a、14b进行多个变速操作的情况下，要根据变速操作部件14a、14b的多个操作进行加减计算，算出OP的值。不论这种加减计算是否在变速动作中进行的，都要根据新输出的变速信号进行更新。这样，即使在变速动作中又产生并输出变速信号，都能在变速过程中变速到最新的目标变速档。
借助于以上步骤，就能充分反映骑行者在变速过程中所进行的操作。更进一步，在变速过程中进行多次操作的情况下，能顺利地使速度转变到这种操作中最后的变速档上。
例如，考虑这样的情况，即，当速度正在从目前的3档向更高一档的速度变化时，骑行者在操作了一次后部的向下变速按钮19b之后，又两次压下了后部的向上变速按钮19a。
如图7(B)所示，按照骑行者的操作，在完成了从3档到4档的变速动作之后，再进行从4档到3档的变速动作，从3档到4档的变速动作，和从4档到5档的变速动作，共计进行四次变速动作。可是，骑行者所打算进行的变速操作是最后变为5档。即，从4档变为3档的变速动作和从3档变为4档的变速动作是多余的变速动作。
此外，计算出依次全部完成在变速动作中所接受到的变速信号后所得到的最后的变速档，在变速装置完成了变速动作之后，使变速装置将变速档变为所计算出来的最后的变速档，也就是如图7(C)所示的，在完成从3档到4档的变速动作之后，接着完成从4档到5档的变速动作，也就是完成两次变速动作。因此，在变速的动作中进行了不顺畅的变速动作，有损变速动作的顺利完成。
因此，在本实施例中，如图7(A)所示，即使在变速动作中，也能随时更改目标变速档，进行变为最后变速档的变速操作，使变速档变成作为变速操作的结果的最后的变速档。这样，在变速动作中，微小的变速电动机进行正、反转动作，只要一次变速动作，就能变速到最后的变速档。
这样，就能使变速动作中的变速操作省力。从而能以很短的时间顺利地变速到最后的目标变速档。更进一步，在前拨链器33和后拨链器42为电池驱动的情况下，由于变速操作省力了，还能节省电池在变速操作上的消耗。
第二实施例在第一实施例的构成中，当为手动变速模式时，换低速档和换高速档的变速信号都是直接从变速操作部分14a、14b输出的，但，也可以在变速操作部件中设置与变速档对应的按钮，在把从这些按钮发出的与变速档对应的变速信号与当前的变速档进行了比较之后，再产生换高速档或换低速档的变速信号。
如图8所示，自行车51是一种轻便车，它具有下列主要部件车架52、前叉53、车把54、前轮55、后轮56、链条57、以及3个变速档的内装变速轮毂59。
车架52是自行车51的基础，在其前部装有前叉53，在其后部装有后轮56和内装变速装置59。此外，在车架52中央的上部设有骑行者乘坐的车座61。
前叉53是一种安装在车架52的前部，能绕着倾斜的轴线自由转动的部件。在前叉53的上部安装着车把54，在其下部安装着前轮55。前轮55上设有发电轮毂60。发电轮毂60具有，例如，为安装在前叉53上的前照灯58供电的功能，同时还具有作为检测自行车车速用的速度传感器的功能。
在车把54的两端分别设有把手62a、62b(图中只表示了62a)和制动杆13a、13b(图中只表示了63a)。此外，在车把54上，在把手62a和制动杆63a的内侧，设有带变速操作部件64的变速控制装置65。
变速操作部件64是在手动变速模式时，对三个变速档的内装变速轮毂59进行变速操作用的部件。如图9所示，在变速操作部件64中设有分别与变速档相对应的1～3档变速按钮67～69。
变速控制装置65，在手动变速模式时，根据由于变速操作部件64的操作而生成的变速信号，在自动变速模式时，由发电轮毂60所发来的速度信号而产生变速信号并根据该变速信号，分别对内装变速轮毂59进行变速控制。如图9所示，该变速控制装置65具有下列各部分由CPU21和存储器22所构成的控制部分23；显示当前的变速档之类参数的显示部分24；电源开关25，以及模式开关26。控制部分23是借助于CPU21进行变速控制和显示控制的部件。在控制部分23上，连接着1～3档变速按钮67～69，以及发电轮毂60。显示部分24，例如，是分段式的液晶显示装置，能显示当前的车速，累计距离和变速档位置等等。电源开关25是接通和断开显示部分24的切换装置。模式开关26是变换自动变速模式和手动变速模式用的装置。变速控制装置65还与内装变速轮毂59连接。
如图8所示，前轮55的发电轮毂60安装在前叉53的下部，在前叉的上部具有对前轮55进行制动的前轮制动器66。此外，后轮56的轮毂部分安装在车架52的后部，其中装有作为变速装置的内装变速轮毂59。
链条57绕在前链轮(图中未示出)和设置在内装变速轮毂59中的后链轮(图中未示出)上，把前链轮上的动力传递给后链轮。
内装变速轮毂59是后轮6的轮毂部分，是把由链条57所传递的驱动力传递给后轮56用的机构。内装变速轮毂59借助于变速电动机(图中未示出)能进行三档变速。另外，内装变速轮毂59还能借助于变速位置传感器(图中未示出)的位置数据SH，检测出当前变速档的位置。
<动作>
下面，以变速控制装置65的手动变速控制动作为例，说明图10和图11中所示的流程图。但，省略了与第一实施例相同的控制动作的说明。
骑行者在变速控制装置65中装入作为电源的电池，或者由发电轮毂供应电力，就能对自行车51进行变速控制了。接通电源后，首先，与图4中的从步骤S1到步骤S4一样，进行图10中的从步骤S41到步骤S44的动作。
当判断为手动变速模式时，便从步骤S42转移到步骤S45。在步骤S45中，判断是否按下了1档变速按钮67。在步骤S46中，判断是否按下了2档变速按钮68。在步骤S47中，判断是否按下了3档变速按钮69。当按下了1档变速按钮67时，便从步骤S45转移到步骤S48，进行1速处理。当按下了2档变速按钮68时，便从步骤S46转移到步骤S49，进行2速处理。当按下了3档变速按钮69时，便从步骤S47转移到步骤S50，进行3速处理。由于从1速处理到3速处理的内容实质上相同，所以以下只说明2速处理。
当判断为自动变速模式时，便从步骤S43转移到步骤S51，在一直到步骤S56为止的处理中，进行与第一实施例同样的处理。此外，当判断为其他处理时，便从步骤S44转移到步骤S57，进行所选择的其他处理，再返回步骤S42。
在2速处理中，如图11所示，首先，读入当前的设定变速档OP。在步骤S62中，判断变速档OP是否1档(低速档)。在步骤S63中，判断变速档OP是否3档(高速档)。在变速档OP为1档(低速档)的情况下，便从步骤S62转移到步骤S64，进行图5所示的换高速档处理。在变速档OP为3档(高速档)的情况下，便从步骤S63转移到步骤S65，进行图6所示的换低速档处理。在上述2速处理中，如果当前的变速档不是2档(中速档)时，就不进行变速控制。因此，在1速处理的情况下，在不是1档时，就可以进行换高速档处理，在3速处理的情况下，在不是3档时，就可以进行换低速档处理。此外，在3速处理中换1档，或者在1速处理中换3档的情况下，可以分别进行两次换低速档或者两次换高速档处理。
第三实施例在上述两实施例中，在自动变速模式时是根据车速进行变速的，但，也可以根据曲柄的转速来进行变速。
如图12所示，自行车51是与第二实施例同样的轻便车，它具有下列主要部件车架52、前叉53、车把54、前轮55、后轮56、链条57和三档变速的内装变速轮毂59。省略了对其结构的详细说明。
在设置在车架52中央下部的曲柄75上，固定着作为检测曲柄的旋转用的检测元件的磁铁76。此外，在车架52的车座支管52a上，固定着以检测磁铁76来检测曲柄转速用的曲柄旋转传感器80。
变速控制装置85，是在手动变速模式时，根据变速操作部件64的操作所产生的变速信号；在自动变速模式时，根据曲柄旋转传感器80所发来的曲柄速度信号产生变速信号，分别对内装变速轮毂59进行变速控制的装置。如图13所示，上述变速控制装置85具有下列部件由CPU21和存储器22构成的控制部分23；显示当前的变速档等等的显示部分24；电源开关25；以及模式开关26。控制部分23是借助于CPU21进行变速控制和显示控制的部件。控制部分23与1档到3档变速按钮67～69和曲柄旋转传感器80连接。显示部分24是，例如，分段式液晶显示装置，能显示当前的车速，累计距离和变速位置等等。电源开关25是转换显示部分24的开关的部件。模式开关26是用于转换自动变速模式和手动变速模式的部件。变速控制装置65与内装变速轮毂59连接。
<动作>
下面，以变速控制装置85的自动变速控制动作为例，说明图14中所示的流程图。但，省略了与第二实施例相同的控制动作的说明。
骑行者在变速控制装置85中装入作为电源的电池，就能对自行车51进行变速控制了。接通电源后，首先，与图10中的从步骤S41到步骤S50一样，进行图14中的从步骤S71到步骤S80的动作。
当判断为自动变速模式时，便从步骤S73转移到步骤S81，录入曲柄的旋转速度R。在步骤S82中，判断所记录的曲柄旋转速度R是否超过换高速档的阈值UR(例如，为65rpm)。在步骤S83中，判断所记录的曲柄旋转速度R是否低于换低速档的阈值DR(例如，为40rpm)。当判断所记录的曲柄旋转速度R超过换高速档的阈值UR时，便从步骤S82转移到步骤S84，进行如图5所示的换高速档处理。当判断所记录的曲柄旋转速度R低于换低速档的阈值DR时，便从步骤S83转移到步骤S85，进行如图6所示的换低速档处理。此外，当判断为其他处理时，便从步骤S74转移到步骤S86，进行所选择的其他处理。然后，返回步骤S72。
在第三实施例中，曲柄旋转速度的阈值设定为与变速档无关的定值，但，也可以根据不同的变速档设定不同的阈值。
其他实施例在上述这些实施例中，自动变速是用电动方式进行的，但，本发明也适用于用空气的压力来驱动的其他驱动方式。此外，在手动变速的情况下，是通过按压变速操作按钮来进行变速的，但，也可以使用杆形状的开关和其他形状的开关。
(b)在上述这些实施例中，以具有手动变速模式与自动变速模式的变速控制装置为例，对本发明进行了说明，但，本发明也能应用于只有其中任何一种变速模式的变速控制装置。
综上所述，利用本发明的自行车用变速控制装置，当在变速动作中输出了新的变速信号，而且，基于新的变速信号的目标变速档与变速中当前的变速档不同时，能把当前的目标变速档，更新为根据新输出的变速信号的目标变速档，对变速装置进行控制。因此，在变速动作中输出变速信号的情况下，可以不忽视变速信号，进行多余的变速动作，在前一个变速动作完成之后，不在进行此后的再次的变速动作，而根据变速动作中的变速信号，顺利地进行适当的变速动作。
权利要求
1.一种自行车用变速控制装置，安装在装载有多个变速档的变速装置的自行车上，使上述变速装置变速到上述多个变速档中任何一个变速档，它具有下列各部分输出使上述变速装置变速用的变速信号的变速信号输出部分；根据从上述变速信号输出部分所输出的上述变速信号设定目标变速档，控制上述变速装置向所设定的目标变速档变速的变速控制部分；并且在上述变速装置从开始变速动作到完成变速动作的过程中，如果从上述变速信号输出部分输出新的变速信号，并且根据新的变速信号的目标变速档与变速中的当前的目标变速档不同时，上述变速控制部分控制上述变速装置，把变速中的当前的目标变速档变更为根据新的变速信号的目标变速档。
2.如权利要求1所述的自行车用变速控制装置，其特征在于，上述变速信号具有从上述变速控制部分发出的能使上述变速档向上变一档的换高速档信号，以及从上述变速控制部分发出的能使上述变速档向下变一档的换低速档信号。
3.如权利要求1所述的自行车用变速控制装置，其特征在于，上述变速信号有与上述多个变速档相对应的多个变速信号。
4.如权利要求1～3中任何一项权利要求所述的自行车用变速控制装置，其特征在于，上述变速信号输出部分具有为用手动操作输出变速信号用的变速操作部分。
5.如权利要求1～4中任何一项权利要求所述的自行车用变速控制装置，其特征在于，还在上述自行车上设有检测上述自行车旋转部分的旋转速度的旋转速度检测装置；上述变速信号输出部分根据上述旋转速度检测装置的检测结果输出上述变速信号。
6.如权利要求5所述的自行车用变速控制装置，其特征在于，上述旋转速度检测装置通过检测作为上述旋转部分的自行车车轮的旋转速度，检测出上述自行车的车速。
7.如权利要求5所述的自行车用变速控制装置，其特征在于，上述旋转速度检测装置通过检测作为上述旋转部分的自行车轮毂的旋转速度，检测出上述自行车的车速。
8.如权利要求5所述的自行车用变速控制装置，其特征在于，上述旋转速度检测装置通过检测作为上述旋转部分的自行车曲柄的旋转速度，检测出上述自行车的车速。
9.一种自行车用变速控制方法，是在装载着带有多个变速档的变速装置的自行车上，根据变速信号输出部分所输出的变速信号，变速为上述多个变速档中任何一个变速档的自行车用变速控制方法，它包括下列各个步骤接收上述变速信号的步骤；根据上述变速信号使上述变速装置变速的步骤；从上述变速装置开始变速动作一直到完成该动作之间，从上述变速信号输出部分接收新的变速信号的步骤；在上述变速装置在进行变速动作时，接收上述新的变速信号，当根据上述新的变速信号的目标变速档与当前变速中的目标变速档不同时，把当前的目标变速档变更为根据新的变速信号的目标变速档，并控制上述变速装置向着变更后的目标变速档变速的步骤。
全文摘要
本发明提供一种根据在变速动作中的变速信号，顺利地进行正确的变速动作的自行车用变速控制装置。这种变速控制装置(15)从后外装变速装置(9)开始变速动作一直到完成为止的过程中，如果从变速操作部件(14b)输出变速信号，而且根据新的变速信号的目标变速档与当前的变速档不同时，就能控制上述后外装变速装置(9)，把正在变速中的当前的目标变速档，变更为按照新的变速信号的目标变速档。
文档编号B62M25/04GK1439571SQ0310602
公开日2003年9月3日 申请日期2003年2月20日 优先权日2002年2月21日
发明者福田雅彦 申请人:株式会社岛野