JP5566760B2 - 自転車用ブレーキレバー及びそれを用いた自転車用回生制動制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、自転車のハンドルバーに装着可能な自転車用ブレーキレバー及びそれを用いた自転車用回生制動制御装置に関する。

自転車のブレーキレバーは、ブレーキ装置と、ケーブル、リンク及び油圧配管等の連結部材により連結され、ブレーキ装置を制動操作するものである。ブレーキレバーは、通常、ハンドルバーに装着される取付ブラケットと、取付ブラケットに揺動可能に装着されたレバー部材と、を備えている。取付ブラケットは、ハンドルバーに装着される装着部と、装着部に連結されたブラケット部と、を有している。装着部は、例えばハンドルバーにクランプ可能に筒状に形成されている。ブラケット部は、レバー部材を揺動自在に装着する。レバー部材は、例えばブレーキケーブルに連結され、制動解除方向に付勢されている。

駆動補助用のモータを有するアシスト自転車用ブレーキレバーにおいて、レバー部材の移動位置を検出するボリュームを有するものが従来知られている（例えば、特許文献１参照）。従来のブレーキレバーを用いた自転車では、ボリュームは、レバー部材の支点の位置に配置されている。ボリュームによりレバー部材の移動位置を検出している。そして、レバー部材の初期位置からの移動位置に応じて回生制動時間が長くなるようにモータを制御している。

一方、自転車用ブレーキレバーには、人の手の大きさによりレバー部材の初期位置（揺動開始位置）を調整する初期位置調整部を有するものが従来知られている（例えば、特許文献２参照）。初期位置調整部は、例えばブレーキレバーの取付ブラケットにレバー部材に対して進退可能にねじ込まれた調整ネジを有している。この調整ネジを回すと、レバー部材の初期位置がハンドルバーに対して接近及び離反する。

特開平９−２５４８６１号公報 特開昭５７−９０２７７号公報

特許文献１の構成では、レバー部材の支点に配置されたボリュームでレバー部材のストロークを検出している。しかし、レバー部材の揺動に対して支点での変位が小さいため、レバー部材の移動位置を高精度に検出しにくい。

本発明の課題は、自転車用ブレーキレバーのレバー部材の移動位置を高精度に検出できるようにすることにある。

特許文献１のブレーキレバーに特許文献２の初期位置調整部を組み込むと、初期位置が変化すると、初期位置からの移動位置を精度良く検出できない。このため、移動位置に対して回生制動制御を精度良く行えない。

本発明の別の課題は、ブレーキレバーの初期位置が変化しても回生制動制御を精度良く行えるようにすることにある。

発明１に係る自転車用ブレーキレバーは、自転車に装着可能なブレーキ装置に連結可能な自転車用ブレーキレバーである。ブレーキレバーは、取付ブラケットと、レバー部材と、移動位置検出部と、初期位置調整部と、を備えている。取付ブラケットは、自転車のハンドルバーに装着可能である。レバー部材は、取付ブラケットに初期位置から揺動可能に装着されている。移動位置検出部は、レバー部材の揺動中心から離れた位置で取付ブラケットに設けられ、レバー部材の初期位置からの移動位置を検出する。初期位置調整部は、初期位置を調整可能に取付ブラケットに設けられている。

この自転車用ブレーキレバーでは、レバー部材が初期位置から揺動すると、その移動位置が移動位置検出部によって検出される。ここでは、移動位置検出部を揺動中心ではなく、揺動中心から離れた位置に配置している。このため、レバー部材の揺動に対して移動位置の変化が大きくなり、移動位置を高精度に検出できる。

発明２に係る自転車用ブレーキレバーは、発明１に記載のレバーにおいて、移動位置検出部は、レバー部材に移動位置検出部に対向して配置された磁石との距離を移動位置として検出可能であり、取付ブラケットに配置されたリニアホール素子を有する。この場合には、磁石をレバー部材に取り付けて取付ブラケットに配置されたリニアホール素子により磁石との距離により移動位置を検出している。このため、移動位置を簡素な構成で高精度に検出できる。

発明３に係る自転車用回生制動制御装置は、人力による駆動をモータにより補助する電動自転車に装着可能な発明１又は２に記載のブレーキレバーの操作に応じて、モータの回生制動を制御する装置である。自転車用回生制動制御装置は、最大調整位置記憶部と、初期位置記憶部と、初期位置書換部と、回生制御部と、を備えている。最大調整位置記憶部は、初期位置調整部の最大調整位置を記憶する。初期位置記憶部は、初期位置を記憶する。初期位置書換部は、移動位置検出部が検出した移動位置が最大調整位置記憶部に記憶された最大調整位置より小さいと、検出した移動位置を初期位置として初期位置記憶部に記憶して初期位置を書き換える。回生制御部は、初期位置記憶部に記憶された初期位置からの移動位置に応じてモータの回生制動を制御する。

この回生制動制御装置では、レバー部材が移動すると、最大調整位置と移動位置とを比較する。このときの最大調整位置記憶部への最大調整位置の記憶処理は、自転車を購入した後に販売店又は乗り手が行ってもよいし、工場出荷時にその工場で行ってもよい。そして、初期位置調整部によりレバー部材の初期位置が調整され、そのときの移動位置が最大調整位置記憶部に記憶された最大調整位置より小さいと、調整後の移動位置を初期位置として初期位置記憶部に記憶して初期位置記憶部の初期位置が書き換えられる。そして、以後の回生制動制御では書き換えられた初期位置からの移動位置により回生制御部がモータの回動制動を制御する。

ここでは、レバー部材の初期位置が初期位置調整部により調整されても、調整後の初期位置が常に初期位置記憶部に記憶される、したがって、初期位置が調整されると、その都度初期位置が書き換えられる。このため、レバー部材の初期位置が変化しても回生制動制御を精度良く行える。

発明４に係る自転車用回生制動制御装置は、発明３に記載の装置において、レバー部材が初期位置調整部により初期位置が最大限調整されたときに移動位置検出部が検出した移動位置を最大調整位置として最大調整位置記憶部に書き込む調整位置書込部をさらに備える。この場合には、初期位置を最大限調整したときの移動位置を最大調整位置記憶部に記憶している。このため、ブレーキレバーによって初期位置調整部の最大調整位置が異なっていても、最大調整位置を正確に得ることができ、さらに精度がよい回生制動動作を行える。

発明５に係る自転車用回生制動制御装置は、発明３又は４に記載の装置において、初期位置書換部は、所定の操作を行ったときに検出した移動位置を初期位置として初期位置記憶部に記憶する。この場合には、所定の操作を行ったときに検出された移動位置が初期位置として記憶されるので、初期位置を初期位置記憶部に簡単に記憶させることができる。

発明６に係る自転車用回生制動制御装置は、発明３から５のいずれかに記載の装置において、回生制御部は、初期位置記憶部に記憶された初期位置からブレーキ装置が制動開始するまでの間、検出された移動位置に応じて回生制動力が徐々に大きくなるようにモータの回生制動を制御する。この場合には、ブレーキ装置が制動開始するまでは、回生制動により制動力が徐々に大きくなるので、ブレーキ装置で制動しても、制動力の急激な変化が生じにくくなる。

発明７に係る自転車用回生制動制御装置は、発明６に記載の装置において、回生制御部は、ブレーキ装置が制動を開始すると、最大回生制動力になるようにモータの回生制動を制御する。この場合には、ブレーキ装置が制動を開始すると、回生制動力が最大になるため、ブレーキ装置の制動力に大きな回生制動力が加わる。このため、ブレーキ装置の制動力が小さくても済み、軽いブレーキ操作力で強い制動力を得ることができる。

発明８に係る自転車用回生制動制御装置は、発明７に記載の装置において、移動位置検出部で検出された移動位置によりレバー部材の移動速度を検出するレバー速度検出部をさらに備え、回生制御部は、最大調整位置より大きい移動位置において、検出された移動速度が所定速度以下になると、ブレーキ装置が制動を開始したと判断する。この場合には、ブレーキ装置の制動開始を移動位置検出部の移動速度つまり移動位置の時間変化により検出しているので、ブレーキ装置側で制動開始までの遊びを調整してもブレーキ装置の制動開始のタイミングを精度良く検出できる。このため、回動制動制御をさらに精度良く行える。

本発明による自転車用ブレーキレバーによれば、移動位置検出部を揺動中心ではなく、揺動中心から離れた位置に配置している。このため、レバー部材の揺動に対して移動位置の変化が大きくなり、移動位置を高精度に検出できる。

本発明による自転車用回生制動制御装置によれば、レバー部材の初期位置が初期位置調整部により調整されても、調整後の初期位置が常に初期位置記憶部に記憶される、初期位置が調整されると、その都度初期位置が書き換えられる。このため、レバー部材の初期位置が変化しても回生制動制御を精度良く行える。

本発明の一実施形態が採用された自転車の右側面図。 その上方から見たブレーキレバーの平面図。 ブレーキレバーの分解斜視図。 ブレーキレバーの断面図。 アシスト装置の制御ブロック図。 装置制御部の制御動作を示すフローチャート。 装置制御部の制御動作を示すフローチャート。 液晶ディスプレイ画面のアシスト画面の表示の一例を示す図。 液晶ディスプレイ画面の回生制動画面の表示の一例を示す図。

図１において、本発明の一実施形態を採用した自転車は人力よる駆動をモータ１０により補助するアシスト自転車である。自転車は、ダブルループ形のフレーム体１０２とフロントフォーク１０３とを有するフレーム１０１と、ハンドル部１０４と、駆動部１０５と、前輪１０６ｆと、後輪１０６ｒと、フロントブレーキ装置１０８ｆ及びリアブレーキ装置１０８ｒと、ヘッドライト１１６と、を備えている。フロントフォーク１０３は、フレーム体１０２の前部に斜めの軸回りに揺動自在に装着されている。

フレーム１０１には、サドル１１１やハンドル部１０４を含む各部が取り付けられている。駆動部１０５は、フレーム体１０２のハンガ部に設けられた左クランク１１８ａ及びギアクランク１１８ｂと、ギアクランク１１８ｂに掛け渡されたチェーン１１９と、を有している。前輪１０６ｆの中心には、前輪１０６ｆの駆動補助用のモータ１０が装着されている。フレーム体１０２のハンガ部の後部には、乗り手の踏力を検出するためのトルクセンサが搭載されたアシスト装置１２が装着されている。フレーム体１０２のシートチューブ１０２ａの後部には、モータ１０、アシスト装置１２及びヘッドライト１１６の電源となる、例えばニッケル水素電池やリチウムイオン電池等を用いた蓄電池１４が着脱可能に搭載されている。

アシスト装置１２は、乗り手の踏力の最大で２倍のアシスト力が発生するようにモータ１０を制御可能である。アシスト装置１２は、アシスト制御装置１３（自転車用回生制動制御装置の一例）を内部に有している。アシスト制御装置１３については後述する。複数の回生制動モードと複数のアシストモードとで動作する。具体的には、アシスト装置１２は、アシストモードでは、踏力の２倍のアシスト力で補助する手動アシスト１モード、１．５倍のアシスト力で補助する手動アシスト２モード、等倍のアシスト力で補助する手動アシスト３モード、及び０．５倍のアシスト力で補助する手動アシスト４モードの４つの手動アシストモードと、踏力に応じてアシスト量を変化させる自動アシストモードと、で動作する。また、回生制動モードでは、最大回生制動力で回生制動する手動回生制動１モードおよび最大制動力の半分の制動力で制動する手動回生制動２モードの２つの手動回生制動モードと、制動開始までは後述する右ブレーキレバー１６ｆの移動位置に応じて回生制動による制動力を変化させ、制動開始すると最大制動力で回生制動する自動回生制動モードの３つの回生制動モードで動作する。自動回生制動モードでは、後述する右ブレーキレバー１６ｆの移動位置（後述するレバー部材３１の移動位置）に応じて、発電機として機能させたモータ１０による前輪１０６ｆの制動力を制御する。回生制動モードでは、モータ１０から発生する電力を蓄電池１４に蓄えつつ前輪１０６ｆを制動するようにしている。

ハンドル部１０４は、フロントフォーク１０３の上部に固定されたハンドルステム１１４と、ハンドルステム１１４に固定されたバーハンドル型のハンドルバー１１５とを有している。ハンドルバー１１５の両端には、自転車のハンドル部１０４を上方から見た図２に示すように、右ブレーキレバー１６ｆ及び左ブレーキレバー１６ｒと、グリップ１７とが装着されている。ハンドルバーの中央部の横には、表示装置１８が固定されている。表示装置１８は、液晶ディスプレイ画面１８ａを有している。液晶ディスプレイ画面１８ａは、例えば、アシストモードの画面を表示するアシスト画面と、回生制動モードの画面を表示する回生制動画面とに切り換え可能である。なお、ここで自転車の左右は、通常、自転車を後方から見たときに右にあるのを右とし、左にあるのを左と規定している。

＜ブレーキレバーの構成＞
右ブレーキレバー１６ｆは、フロントブレーキケーブル２５ｆによりフロントブレーキ装置１０８ｆに接続されている。左ブレーキレバー１６ｒは、リアブレーキケーブル２５ｒによりリアブレーキ装置１０８ｒに接続されている。フロントブレーキケーブル２５ｆ及びリアブレーキケーブル２５ｒは、筒状のアウターケーシング２５ａとアウターケーシング２５ａに移動自在に装着されたインナーケーブル２５ｂとを有している。

右ブレーキレバー１６ｆ及び左ブレーキレバー１６ｒは、ハンドルバー１１５に着脱自在に装着される取付ブラケット３０と、取付ブラケット３０に揺動軸４０回りに揺動自在に装着されたレバー部材３１と、をそれぞれ備えている。

＜取付ブラケットの構成＞
取付ブラケット３０は、図２、図３及び図４に示すように、ハンドルバー１１５に装着可能に図２上部に配置された装着部４１と、装着部４１に連結されたブラケット部４２と、アウター係止部４３と、を有している。装着部４１は、図３に示すように、スリット４１ａを有する筒状の部材であり、スリット４１ａと交差して配置された固定ボルト４５を締め付けることにより取付ブラケット３０をハンドルバー１１５に固定できる。

ブラケット部４２は、揺動軸４０によりレバー部材３１を揺動可能に装着するものであり、その前面に例えば平面で構成された装着面４２ａを有している。右ブレーキレバー１６ｆの装着面４２ａには、複数の操作スイッチとしてのライトスイッチ４４ａと、画面切換スイッチ４４ｂとが左右に並べて配置されている。画面切換スイッチ４４ｂは、表示装置１８の液晶ディスプレイ画面１８ａをアシスト画面と回生制動画面とに切り換えるためのスイッチである。ライトスイッチ４４ａ及び画面切換スイッチ４４ｂは、この実施形態では、大小２つの菱形の押しボタンスイッチである。ライトスイッチ４４ａを押圧操作する都度、ヘッドライト１１６がオンオフする。また、画面切換スイッチ４４ｂを押圧操作する都度、表示装置１８の液晶ディスプレイ画面１８ａがアシスト画面と回生制動画面とに切り換わる。

左ブレーキレバー１６ｒの装着面４２ａには、複数の操作スイッチとしての第１モード切換スイッチ４４ｃと、第２モード切換スイッチ４４ｄと、電源スイッチ４４ｅとが配置されている。第１モード切換スイッチ４４ｃと第２モード切換スイッチ４４ｄとは、大小２つの菱形の押しボタンスイッチであり、左右に並べて配置されている。第１モード切換スイッチ４４ｃは、複数の回生制動モード又は複数のアシストモードを第１方向に順に選択するスイッチである。第２モード切換スイッチ４４ｄは、複数の回生制動モード又は複数のアシストモードを第１方向と逆の第２方向に順に選択するスイッチである。電源スイッチ４４ｅは、第２モード切換スイッチ４４ｄの下方に配置された円形の押しボタンスイッチであり、アシスト装置１２の電源をオンオフするスイッチである。第１モード切換スイッチ４４ｃを押圧する都度、回生制動モード又はアシストモードを選択するためのカーソルが第１方向に順に移動する。移動が停止するとそのモードが選択される。第２モード切換スイッチ４４ｄは、同様に第２方向に順にカーソルが移動する。電源スイッチ４４ｅは、押圧操作の都度、アシスト装置１２の電源がオンオフされる。

ライトスイッチ４４ａと、第１モード切換スイッチ４４ｃとは概ね同じ大きさである。画面切換スイッチ４４ｂと、第２モード切換スイッチ４４ｄとは概ね同じ大きさであり、ライトスイッチ４４ａ及び第１モード切換スイッチ４４ｃと相似形で僅かに小さい。これにより、ライトスイッチ４４ａと画面切換スイッチ４４ｂ、及び第１モード切換スイッチ４４ｃと第２モード切換スイッチ４４ｄとを目視しなくても識別しやすくなる。

ライトスイッチ４４ａ、画面切換スイッチ４４ｂ、第１モード切換スイッチ４４ｃ及び第２モード切換スイッチ４４ｄの外周部は、装着面４２ａより突出しかつ各スイッチ４４ａ〜４４ｄより凹んで形成された縁部４２ｂにより囲まれている。これにより、各スイッチ４４ａ〜４４ｄの誤操作を防止しやすくなる。

次に、ブラケット部４２の内部の構造について説明する。なお、右ブレーキレバー１６ｆと左ブレーキレバー１６ｒとの内部構造は、鏡像の関係にある同じ構造ある。このため、以下の説明では、左ブレーキレバー１６ｒの構成について説明し、右ブレーキレバー１６ｆの構成についての説明は省略する。

図３に示すように、ブラケット部４２の内部には、レバー部材３１を揺動自在に装着するためのレバー装着空間４２ｃが形成されている。レバー装着空間４２ｃは、レバー部材３１が図３に実線で示す初期位置から二点鎖線で示す最大揺動位置の間で揺動可能な形状である。このレバー装着空間４２ｃの上部に揺動軸４０が配置されている。

左ブレーキレバー１６ｒは、ブラケット部４２の内部に配置された初期位置調整部５０と、移動位置検出部５３と、をさらに備えている。初期位置調整部５０は、レバー部材３１の初期位置を調整するためのものである。初期位置調整部５０は、調整ボルト５１と、ブラケット部４２に形成されたネジ孔５２と、を有している。調整ボルト５１は、例えば、丸頭ねじである。ネジ孔５２は、アウター係止部４３の上方でレバー部材３１に接触可能にブラケット部４２が外側面からレバー装着空間４２ｃに向けて形成されている。調整ボルト５１を、ネジ孔５２にネジが締まる方向にねじ込むことにより、レバー部材３１の初期位置が最大揺動位置側に揺動する。これにより、手の小さい乗り手でもレバー部材３１を握りやすくなる。

移動位置検出部５３は、レバー部材３１の初期位置からの揺動ストロークを検出するものである。移動位置検出部５３は、ブラケット部４２の初期位置調整部５０の上方に配置されている。移動位置検出部５３に対向して磁石５４がレバー部材３１に埋め込まれている。移動位置検出部５３は、例えば、磁石５４の磁界の大きさに応じたアナログ電流を出力して磁石５４との距離を計測可能なリニアホール素子５５を有している。したがって、リニアホール素子５５からの出力により磁石５４との距離を検出でき、レバー部材３１の揺動ストロークを検出できる。このため、初期位置調整部５０によりレバー部材３１の初期位置が調整されても、調整された初期位置をリニアホール素子５５からの出力により特定することにより、初期位置からのストロークを確実に検出できる。この検出されたレバー部材３１のストロークにより、回生制動モード時のモータ１０による制動力が制御される。

ブラケット部４２と装着部４１との境界部分には、各スイッチ４４ａ〜４４ｅ及びリニアホール素子５５とモータ１０及びアシスト装置１２とを電気的に接続するための電気配線６０が取り出されている。

アウター係止部４３は、ブラケット部４２のレバー部材３１の突出側と逆側の端部に形成された装着ネジ部４２ｄにねじ込まれている。アウター係止部４３は、装着ネジ部４２ｄにねじ込まれる係止部本体４７と、係止部本体４７の回り止めするロックナット４８と、を有している。係止部本体４７は、リアブレーキケーブル２５ｒのアウターケーシング２５ａを係止可能であり、かつその長手方向の係止位置を変更可能である。この係止位置の変更によりリアブレーキ装置１０８ｒの遊びを調整できる。

＜レバー部材の構成＞
レバー部材３１は、前述したように図３に実線で示す初期位置から二点鎖線で示す最大揺動位置との間でブラケット部４２に揺動自在に装着されている。レバー部材３１は、一端に揺動軸４０が装着され他端にインナー係止部５６が装着された軸支部５７と、軸支部５７の他端から折れ曲がって湾曲してハンドルバー１１５外方に延びるブレーキ操作部５８とを有している。軸支部５７の他端には、レバー部材３１のレバー比を２つの値に変更可能なレバー比変更溝５７ａがＬ字状に形成されている。レバー比変更溝５７ａには、埋込部材５９が着脱自在に埋め込まれており、レバー比変更溝５７ａの両端部のいずれかにインナー係止部が移動することなく揺動するようになっている。インナー係止部５６は、軸支部５７の他端のレバー比変更溝５７ａのいずれかの端部に揺動自在に連結されている。インナー係止部５６にインナーケーブル２５ｂの端部に固着されたタイコ２５ｃが係止されている。レバー部材３１は、図示しない付勢部材により初期位置側に付勢されている。

このように構成された左ブレーキレバー１６ｒ及び右ブレーキレバー１６ｆでは、複数の操作スイッチである各スイッチ４４ａ〜４４ｅがブラケット部４２の装着面４２ａに配置されている。このため、レバー部材３１を握る手の人差し指や中指で各スイッチ４４ａ〜４４ｅを操作しやすくなる。

また、レバー部材３１の初期位置からのストロークを移動位置検出部５３により検出できるので、回生制動モードの際に、制動制御を細かく行え、制動力の急変を抑えることができる。

＜アシスト制御装置の構成＞
アシスト制御装置１３は、図５に示すように、例えば、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ，及びＩ／Ｏインターフェイスを含むマイクロコンピュータを用いた装置制御部３２を有している。装置制御部３２には、ライトスイッチ４４ａと、画面切換スイッチ４４ｂと、第１モード切換スイッチ４４ｃと、第２モード切換スイッチ４４ｄと、電源スイッチ４４ｅと、が接続されている。また、装置制御部３２には、アシスト装置１２内に設けられた踏力検出用のトルクセンサ３３と、右ブレーキレバー１６ｆ及び左ブレーキレバー１６ｒに設けられた２つのリニアホール素子５５と、が接続されている。さらに、装置制御部３２には、表示装置１８と、ヘッドライト１１６と、モータ駆動部３４と、回生駆動部３５と、記憶部３６と、が接続されている。なお図５では、細線に囲まれた部位がアシスト制御装置１３を構成しており、アシスト装置１２内に設けられている。

モータ駆動部３４は、モータ１０を選択されたアシストモードに応じたアシスト力を発生するためにモータ１０をＰＷＭ（パルス幅変調）駆動する。回生駆動部３５は、回生制動時の制動力を制御するためにモータ１０から発生する電力をスイッチング素子によりスイッチングする。この際にＰＷＭ制御によりスイッチング素子のオン時間を制御する。記憶部３６は、例えば、ＥＥＰＲＯＭやフラッシュメモリ等の不揮発メモリ素子で構成されており、最大調整位置記憶部３７と、初期位置記憶部３８とを内部に有している。最大調整位置記憶部３７には、初期位置調整部５０により最大限初期位置が調整されたときの移動位置が記憶されている。この記憶処理は、工場出荷時に行ってもよいし、販売店や乗り手が行ってもよい。初期位置記憶部３８には、後述する回生制動モード処理により初期位置が変更された場合に、変更された初期位置が記憶される。なお、自転車を購入後の最初の初期位置は、初期位置調整部５０により調整されていない、例えば移動位置「０」である。

装置制御部３２は、機能構成としてアシスト制御を行うアシスト制御部６２と、回生制動制御を行う回生制動制御部６３（回生制御部の一例）とを有している。アシスト制御部６２は、第１モード切換スイッチ４４ｃ及び第２モード切換スイッチ４４ｄにより選択された５つのアシストモードのいずれか一つでモータ１０を制御する。回生制動制御部６３は、第１モード切換スイッチ４４ｃ及び第２モード切換スイッチ４４ｄにより選択された３つの回生制動モードのいずれか一つでモータ１０の回生制動を制御する。

また、回生制動制御部６３は、機能構成として、初期位置書換部６４と、調整位置書込部６５と、回生制御部６６と、レバー速度検出部６７と、を有している。初期位置書換部６４は、初期位置調整部５０により初期位置が変更されたとき、初期位置記憶部３８の記憶内容を調整後の移動位置に書き換える。具体的には、リニアホール素子５５により最大調整位置より小さい移動位置が検出されると、その移動位置を初期位置として初期位置記憶部３８に記憶し、初期位置を書き換える。調整位置書込部６５は、例えば、初期位置調整部５０で最大限初期位置を調整したときに、各スイッチ４４ａ〜４４ｅのいずれか一つの例えば２秒以上の長押し操作や２つ以上の同時操作等の操作によりそのときの移動位置を最大調整位置として最大調整位置記憶部３７に記憶させる。回生制御部６６は、初期位置記憶部３８に記憶された初期位置からの移動位置に応じてモータ１０の回生制動を制御する。レバー速度検出部６７は、移動位置検出部５３が検出した移動位置の時間変化からレバー部材３１の移動速度Ｖを求める。

＜装置制御部の制御動作＞
次に、装置制御部３２の制御動作を図６及び図７に示す制御フローチャートを例に説明する。なお、制御動作は、図６及び図７に示す処理は本発明の制御動作の一例であり、本発明はこれに限定されない。なお、以降の説明では、前輪１０６ｆ用のフロントブレーキ装置１０８ｆの制動操作を行う右ブレーキレバー１６ｆの移動位置により回生制動を行う場合を例に説明する。

蓄電池１４からの電力が装置制御部３２に供給されると、装置制御部３２が制御動作を開始する。図６のステップＳ１では、初期設定を行う。初期設定では、各種の変数やフラグがリセットされる。ステップＳ２では、表示装置１８の表示処理を行う。ここでは、画面切換スイッチ４４ｂの操作に応じて図８に示すアシスト画面と図９に示す回生制動画面とのいずれかに切り換える。また、各種の表示処理を行う。ステップＳ３では、スイッチ入力処理を行う。スイッチ入力処理は操作されたスイッチに応じた処理を行う。例えば、図８に示すアシスト画面では、第１モード切換スイッチ４４ｃを操作すると、画面右側に表示された５つのアシストモードのいずれかに表示されたカーソルが押圧操作の都度下方に一つずつ移動する。また、第２モード切換スイッチ４４ｄを操作すると、カーソルが押圧操作の都度上方に一つずつ移動する。カーソル移動後に所定時間（例えば、２秒から５秒）が経過すると、選択されたアシストモードが設定される。同様に、図９に示す回生制動画面では、第１モード切換スイッチ４４ｃを操作すると、画面右側に表示された３つの回生制動モードのいずれかに表示されたカーソルが押圧操作の都度下方に一つずつ移動する。また、第２モード切換スイッチ４４ｄを操作すると、カーソルが押圧操作の都度上方に一つずつ移動する。カーソル移動後に所定時間（例えば、２秒から５秒）を経過すると、選択された回生制動モードが設定される。

ステップＳ５では、スイッチ入力処理により選択されたアシストモードでアシスト処理を行う。すなわち乗り手の人力による駆動をモータ１０により補助する。ステップＳ６では、図７に示す回生制動モード処理を実行し、ステップＳ２に戻る。

図７の回生制動モード処理では、ステップＳ１１で初期位置調整部５０により最大調整位置にレバー部材３１が調整され、その最大調整位置を書き込むための操作が行われたか否かを判断する。この判断は、例えば、ライトスイッチ４４ａと画面切換スイッチ４４ａの同時操作により判断する。この判断が「ＹＥＳ」の場合はステップＳ１２に移行する。ステップＳ１２では、最大調整位置記憶部３７にそのときの右ブレーキレバー１６ｆのリニアホール素子５５が検出したレバー部材３１の移動位置Ｍを最大調整位置ＭＡとして最大調整位置記憶部３７に書き込み、ステップＳ１３に移行する。ステップＳ１３では、レバー部材３１が移動したか否かを判断する。移動していない場合は図６に示すメインルーチンに戻る。移動している場合は、ステップＳ１４に移行する。ステップＳ１４では、リニアホール素子５５から移動位置Ｍを取り込む。ステップＳ１５では、最大調整位置記憶部３７から最大調整位置ＭＡを読み込む。ステップＳ１６では、取り込んだ移動位置Ｍが最大値調整位置ＭＡより小さいか否か、つまり、初期位置調整部５０による初期位置の調整操作であるのか、通常の制動操作であるのかを判断する。

移動位置Ｍが最大調整位置ＭＡより小さく、初期位置の調整操作であると判断した場合は、ステップＳ１６からステップＳ１７に移行する。ステップＳ１７では、ライトスイッチ４４ａが所定時間以上（例えば２秒以上）長押し操作されたか否かを判断する。これは調整途中の移動位置をキャンセルするための処理である。ライトスイッチ４４ａが長押し操作されるまでは、メインルーチンに戻り、ライトスイッチ４４ａが長押し操作されると、ステップＳ１８に移行し、そのときにリニアホール素子５５が検出した移動位置Ｍを初期位置記憶部３８に初期位置ＩＭとして記憶する。これにより、回生制動において、レバー部材３１の初期位置が変更される。

移動位置Ｍが最大調整位置ＭＡより大きく、通常の制動操作であると判断した場合は、ステップＳ１６からステップＳ２１に移行する。ステップＳ２１では、自動回生制動モードであるか否かを判断する。手動回生制御モードであると判断すると、ステップＳ２２に移行し、選択された手動回生制動モードでモータ１０の回生制動を制御し、メインルーチンに戻る。たとえば、手動回生制動２モードでは、５０パーセントデューティでスイッチング素子を制御し、半分の回生制動力で前輪１０６ｆを回生制動する。

自動回生制動モードである判断すると、ステップＳ２１からステップＳ２３に移行する。ステップＳ２３では、レバー部材３１が制動開始位置に到達したか否かを判断するために、移動速度Ｖを算出する。ステップＳ２４では、算出した移動速度Ｖが所定速度ＶＳより遅いか否かを判断する。算出した移動速度Ｖが所定速度ＶＳより遅いとレバー部材３１の移動がほぼ停止して制動開始位置に到達したと判断する。制動開始位置に到達するまではステップＳ２５に移行し、比例回生制動を行う。具体的には、初期位置からのレバー部材３１の移動位置に比例した回生制動力を前輪１０６ｆに付与する。具体的には回生駆動部３５のスイッチング素子のデューティ比を移動位置に応じて徐々に大きくして回生制動力を増加させる。なお、速度変化により制動開始位置における移動位置が分かれば、速度を算出することなく移動位置により制動開始位置に到達したか否かを判断しても良い。ただし、速度変化で判断すれば、ブレーキ装置側で制動開始までの遊びを調整してレバー部材３１側の制動開始位置が変化しても制動開始位置を検出できる。

算出した移動速度Ｖが所定速度ＶＳより遅く制動開始位置に到達したと判断すると、最大回生制動を行う。ここでは、スイッチング素子を１００パーセントデューティに制御し、最大回生制動力を前輪１０６ｆに付与する。

＜特徴＞
（Ａ）右ブレーキレバー１６ｆ及び左ブレーキレバー１６ｒは、自転車に装着可能なフロントブレーキ装置１０８ｆ及びエアブレーキ装置１２０８ｒに各別に連結可能な自転車用ブレーキレバーである。右ブレーキレバー１６ｆ及び左ブレーキレバー１６ｒは、取付ブラケット３０と、レバー部材３１と、移動位置検出部５３と、初期位置調整部５０と、を備えている。取付ブラケット３０は、自転車のハンドルバー１１５に装着可能である。レバー部材３１は、取付ブラケット３０に初期位置から揺動可能に装着されている。移動位置検出部５３は、レバー部材３１の揺動中心から離れた位置で取付ブラケット３０に設けられ、レバー部材３１の初期位置からの移動位置Ｍを検出する。初期位置調整部５０は、初期位置ＩＭを調整可能に取付ブラケット３０に設けられている。

この右ブレーキレバー１６ｆ及び左ブレーキレバー１６ｒでは、レバー部材３１が初期位置から揺動すると、その移動位置が移動位置検出部５３によって検出される。ここでは、移動位置検出部５３を揺動中心ではなく、揺動中心から離れた位置に配置している。このため、レバー部材３１の揺動に対して移動位置の変化が大きくなり、移動位置を高精度に検出できる。

（Ｂ）右ブレーキレバー１６ｆ及び左ブレーキレバー１６ｒにおいて、移動位置検出部５３は、レバー部材３１に移動位置検出部５３に対向して配置された磁石５４との距離を移動位置として検出可能であり、取付ブラケット３０に配置されたリニアホール素子５５を有する。この場合には、磁石５４をレバー部材３１に取り付けて取付ブラケット３０に配置されたリニアホール素子５５により磁石５４との距離により移動位置を検出している。このため、移動位置を簡素な構成で高精度に検出できる。

（Ｃ）アシスト制御装置１３は、人力による駆動をモータ１０により補助するアシスト自転車に装着可能な右ブレーキレバー１６ｆ及び左ブレーキレバー１６ｒの操作に応じて、モータ１０の回生制動を制御する装置である。アシスト制御装置１３は、最大調整位置記憶部３７と、初期位置記憶部３８と、初期位置書換部６４と、回生制御部６６と、を備えている。最大調整位置記憶部３７は、初期位置調整部５０の最大調整位置ＭＡを記憶する。初期位置記憶部３８は、初期位置ＩＭを記憶する。初期位置書換部６４は、移動位置検出部５３が検出した移動位置Ｍが最大調整位置記憶部３７に記憶された最大調整位置ＭＡより小さいと、検出した移動位置Ｍを初期位置ＩＭとして初期位置記憶部３８に記憶して初期位置ＩＭを書き換える。回生制御部６６は、初期位置記憶部３８に記憶された初期位置ＩＭからの移動位置に応じてモータ１０の回生制動を制御する。

このアシスト制御装置１３では、レバー部材３１が移動すると、最大調整位置ＭＡと移動位置Ｍとを比較する。このときの最大調整位置記憶部３７への最大調整位置ＭＡの記憶処理は、自転車を購入した後に販売店又は乗り手が行ってもよいし、工場出荷時にその工場で行ってもよい。そして、初期位置調整部５０によりレバー部材３１の初期位置ＩＭが調整され、そのときの移動位置Ｍが最大調整位置記憶部３７に記憶された最大調整位置ＭＡより小さいと、調整後の移動位置Ｍを初期位置ＩＭとして初期位置記憶部３８に記憶して初期位置記憶部３８の初期位置が書き換えられる。そして、以後の回生制動制御では書き換えられた初期位置ＩＭからの移動位置Ｍにより回生制御部６６がモータ１０の回動制動を制御する。

ここでは、レバー部材３１の初期位置ＩＭが初期位置調整部５０により調整されても、調整後の初期位置ＩＭが常に初期位置記憶部３８に記憶される、したがって、初期位置ＩＭが調整されると、その都度初期位置ＩＭが書き換えられる。このため、レバー部材３１の初期位置ＩＭが変化しても回生制動制御を精度良く行える。

（Ｄ）アシスト制御装置１３において、レバー部材３１が初期位置調整部５０により初期位置ＩＭが最大限調整されたときに移動位置検出部５３が検出した移動位置Ｍを最大調整位置ＭＡとして最大調整位置記憶部３７に書き込む調整位置書込部６５をさらに備える。

この場合には、初期位置ＩＭを最大限調整したときの移動位置Ｍを最大調整位置記憶部３７に記憶している。このため、ブレーキレバーによって初期位置調整部５０の最大調整位置ＭＡが異なっていても、最大調整位置ＭＡを正確に得ることができ、さらに精度がよい回生制動動作を行える。

（Ｅ）アシスト制御装置１３において、初期位置書換部６４は、ライトスイッチ４４ａを所定時間以上長押し操作したという所定の操作を行ったときに検出された移動位置を初期位置として初期位置記憶部に記憶する。この場合には、所定の操作を行ったときに検出された移動位置が初期位置として記憶されるので、初期位置を初期位置記憶部５０に簡単に記憶させることができる。

（Ｆ）アシスト制御装置１３において、回生制御部６６は、初期位置記憶部３８に記憶された初期位置ＩＭからフロントブレーキ装置１０８ｆ又はリアブレーキ装置１０８ｒが制動開始するまでの間、検出された移動位置Ｍに応じて回生制動力が徐々に大きくなるようにモータ１０の回生制動を制御する。この場合には、フロントブレーキ装置１０８ｆ又はリアブレーキ装置１０８ｒが制動開始するまでは、回生制動により制動力が徐々に大きくなるので、フロントブレーキ装置１０８ｆ又はリアブレーキ装置１０８ｒで制動しても、制動力の急激な変化が生じにくくなる。

（Ｇ）アシスト制御装置１３において、回生制御部６６は、フロントブレーキ装置１０８ｆ又はリアブレーキ装置１０８ｒが制動を開始すると、最大回生制動力になるようにモータの回生制動を制御する。この場合には、フロントブレーキ装置１０８ｆ又はリアブレーキ装置１０８ｒが制動を開始すると、回生制動力が最大になるため、フロントブレーキ装置１０８ｆ又はリアブレーキ装置１０８ｒの制動力に大きな回生制動力が加わる。このため、フロントブレーキ装置１０８ｆ又はリアブレーキ装置１０８ｒの制動力が小さくても済み、軽いブレーキ操作力で強い制動力を得ることができる。

（Ｈ）アシスト制御装置１３において、移動位置検出部５３で検出された移動位置Ｍによりレバー部材３１の移動速度Ｖを検出するレバー速度検出部６７をさらに備え、回生制御部６６は、最大調整位置ＭＡより大きい移動位置Ｍにおいて、検出された移動速度Ｖが所定速度ＶＳ以下になると、フロントブレーキ装置１０８ｆ又はリアブレーキ装置１０８ｒが制動を開始したと判断する。この場合には、フロントブレーキ装置１０８ｆ又はリアブレーキ装置１０８ｒの制動開始を移動位置検出部５３の移動速度Ｖつまり移動位置Ｍの時間変化により検出しているので、フロントブレーキ装置１０８ｆ又はリアブレーキ装置１０８ｒ側で制動開始までの遊びを調整してもフロントブレーキ装置１０８ｆ又はリアブレーキ装置１０８ｒの制動開始のタイミングを精度良く検出できる。このため、回動制動制御をさらに精度良く行える。

＜他の実施形態＞
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。

（ａ）前記実施形態では、バーハンドルの形態のハンドルバー１１５に装着されるブレーキレバーを例に本発明を説明した。しかし、本発明はこれに限定されず、ドロップハンドル型のハンドルバーに装着されるブレーキレバーにも適用できる。

（ｂ）前記実施形態では、レバー部材３１の移動位置を検出するためにリニアホール素子を用いたが、本発明はこれに限定されない。たとえば、光電素子等の他の距離検出素子により移動位置を検出しても良い。

（ｃ）前記実施形態では、最大調整位置をスイッチ操作により設定して記憶するようにしたが、本発明はこれに限定されない。最大調整位置をブレーキレバーの製造工場や自転車の製造工場や販売店で設定記憶するようにしても良い。この場合、マイクロコンピュータ内のＲＯＭを最大調整位置記憶部としてＲＯＭに予め書き込んでも良い。

（ｄ）前記実施形態では、フロントブレーキ装置１０８ｆを制動操作する右ブレーキレバー１６ｆの移動位置でのみ回生制動制御を行っているが、本発明はこれに限定されない。左ブレーキレバー１６ｒの移動位置のみで回生制動制御を行ってもよい。また、右ブレーキレバー１６ｆ及び左ブレーキレバー１６ｒの走行の移動位置を考慮して回生制動制御を行ってもよい。この場合、大きい方の移動位置により回生制動制御を行ってもよい。

（ｅ）前記実施形態では、制動操作を行う自転車用ブレーキレバーを開示したが、本発明はこれに限定されない。たとえば、変速操作部を有するブレーキレバーにも本発明を適用できる。

（ｆ）前記実施形態では、ブレーキケーブルによりブレーキ装置と連結された自転車用ブレーキレバーを開示したが、本発明はこれに限定されない。たとえば、油圧配管やリンク機構によりブレーキ装置と連結されるブレーキレバーにも本発明を適用できる。

（ｇ）前記実施形態では、前輪１０６ｆにモータを有するアシスト自転車を例示したが、クランク軸配置部分にモータが配置されたアシスト自転車や後輪にモータが配置されたアシスト自転車にも本発明を適用できる。クランク軸配置部分にモータが配置されたアシスト自転車の場合、例えば後輪ハブのフリー機能を外してモータが後輪の進行方向の回転に対しても回転できるようにすればよい。この場合、クランク軸とクランクの間にワンウェイクラッチを設けても良い。

（ｈ）前記実施形態では、最大調整位置の記憶操作を、ライトスイッチ４４ａ画面切換スイッチ４４ｂの同時操作で行い、初期位置の書き換え操作をライトスイッチ４４ａの長押し操作で行うようにしたが、本発明はこれに限定されない。いずれかのスイッチ４４ａ〜４４ｅの長押し操作またはいずれか２つのスイッチ４ａ〜４４ｅの同時操作で行ってもよい。また、左ブレーキレバー１６ｒにおいて、最大調整位置及び初期位置を記憶させる際にも同様にいずれかのスイッチ４４ａ〜４４ｅの長押し操作またはいずれか２つのスイッチ４ａ〜４４ｅの同時操作で行ってもよい。ただし、左ブレーキレバー１６ｒのこれらの記憶操作は左ブレーキレバー１６ｒに配置されたスイッチ４４ｃ〜４４ｅで行うのが好ましい。さらに、アシストモード及び回生制動モードの決定もこれらのスイッチ４４ａ〜４４ｅのいずれかの長押しまたは同時操作で行ってもよい。

１０ モータ
１２ アシスト装置
１３ アシスト制御装置
１４ 蓄電池
１６ｆ 右ブレーキレバー
１６ｒ 左ブレーキレバー
１８ 表示装置
１８ａ 液晶ディスプレイ画面
３０ 取付ブラケット
３１ レバー部材
３２ 装置制御部
３５ 回生駆動部
３６ 記憶部
３７ 最大調整位置記憶部
３８ 初期位置記憶部
４０ 揺動軸
５０ 初期位置調整部
５３ 移動位置検出部
５４ 磁石
５５ リニアホール素子
６３ 回生制動制御部
６４ 初期位置書換部
６５ 調整位置書込部
６６ 回生制御部
６７ レバー速度検出部
１０８ｆ フロントブレーキ装置
１０８ｒ リアブレーキ装置

Claims (8)

1. 自転車に装着可能なブレーキ装置に連結可能な自転車用ブレーキレバー装置であって、
   自転車のハンドルバーに装着可能な取付ブラケットと、
   前記取付ブラケットに初期位置から揺動可能に装着されたレバー部材と、
   前記レバー部材の揺動中心から離れた位置で前記取付ブラケットに設けられ、前記レバー部材の前記初期位置からの移動位置を検出する移動位置検出部と、
   前記初期位置を調整可能に前記取付ブラケットに設けられた初期位置調整部と、
   前記初期位置調整部の最大調整位置を記憶する最大調整位置記憶部と、
   前記初期位置を記憶する初期位置記憶部と、
   前記移動位置検出部が検出した移動位置が前記最大調整位置記憶部に記憶された前記最大調整位置より小さいと、前記検出した移動位置を前記初期位置として前記初期位置記憶部に記憶して前記初期位置を書き換える初期位置書換部と、
   を備えた自転車用ブレーキレバー装置。
2. 前記移動位置検出部は、前記レバー部材に前記移動位置検出部に対向して配置された磁石との距離を前記移動位置として検出可能であり、前記取付ブラケットに配置されたリニアホール素子を有する、請求項１に記載の自転車用ブレーキレバー装置。
3. 人力による駆動をモータにより補助する電動自転車に装着可能な請求項１又は２に記載の自転車用ブレーキレバー装置の操作に応じて、前記モータの回生制動を制御する自転車用回生制動制御装置であって、
   前記初期位置記憶部に記憶された前記初期位置からの移動位置に応じて前記モータの回生制動を制御する回生制御部と、
   を備えた自転車用回生制動制御装置。
4. 前記レバー部材が前記初期位置調整部により前記初期位置が最大限調整されたときに前記移動位置検出部が検出した移動位置を最大調整位置として前記最大調整位置記憶部に書き込む調整位置書込部をさらに備える、請求項３に記載の自転車用回生制動制御装置。
5. 前記初期位置書換部は、所定の操作を行ったときに前記検出した移動位置を前記初期位置として前記初期位置記憶部に記憶する、請求項３又は４に記載の自転車用回生制動制御装置。
6. 前記回生制御部は、前記初期位置記憶部に記憶された前記初期位置から前記ブレーキ装置が制動開始するまでの間、前記検出された移動位置に応じて回生制動力が徐々に大きくなるように前記モータの回生制動を制御する、請求項３から５のいずれか１項に記載の自転車用回生制動制御装置。
7. 前記回生制御部は、前記ブレーキ装置が制動を開始すると、最大回生制動力になるように前記モータの回生制動を制御する、請求項６に記載の自転車用回生制動制御装置。
8. 前記移動位置検出部で検出された移動位置により前記レバー部材の移動速度を検出するレバー速度検出部をさらに備え、
   前記回生制御部は、前記最大調整位置より大きい移動位置において、前記検出された移動速度が所定速度以下になると、前記ブレーキ装置が制動を開始したと判断する、請求項７に記載の自転車用回生制動制御装置。