WO2024014431A1

WO2024014431A1 - 変速段推定方法、変速段推定装置、変速段推定プログラム、及び、記憶媒体

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Publication number: WO2024014431A1
Application number: PCT/JP2023/025460
Authority: WO
Inventors: 真服部; 雅幸砂本; 真成野村; 博崇大貫
Original assignee: 本田技研工業株式会社
Priority date: 2022-07-11
Filing date: 2023-07-10
Publication date: 2024-01-18

Abstract

変速段推定方法は、モータ（Ｍ）と、モータ（Ｍ）と後輪（７８）との動力伝達経路に設けられ、ｎ段の変速段を切替可能な切替変速装置（３０）と、を有する電動アシスト自転車（１０）の切替変速装置（３０）の変速段を推定する。変速段推定方法は、第１時間に、切替変速装置（３０）を含む動力伝達経路の全体又は一部である伝達区間の変速比である検出変速比Ｒｄを取得するステップと、ｎ段の変速段が取りうる変速比の範囲内に設定されたｎ個のプリセット変速比Ｒｉと取得された検出変速比Ｒｄとを比較し、検出変速比Ｒｄがｍ番目のプリセット変速比Ｒｉと合致する場合に、切替変速装置（３０）の変速段を、ｍ段と推定するステップと、を含む。

Description

変速段推定方法、変速段推定装置、変速段推定プログラム、及び、記憶媒体

　本発明は、車両において切替変速装置の変速段を推定する、変速段推定方法、変速段推定装置、変速段推定プログラム、及び、記憶媒体に関する。

　クランクペダルの踏力をモータの動力でアシストする電動アシスト自転車が知られている。また、既存の自転車フレームに後付け可能な電動アシストユニットも存在する。例えば、特許文献１には、モータとクランク軸とがユニット化された電動アシストユニットが、自転車フレームに後付け可能に構成された電動アシスト自転車が開示されている。

国際公開第２０２１／０４９６４６号

　しかしながら、特許文献１の電動アシスト自転車では、選択されている変速段をユーザが確認するには、ユーザが操作して変速段を切り替える切替部の段数表示や位置を実際に目視で確認するなどの必要があり、視認性に改善の余地があった。

　本発明は、ユーザが切替変速装置のどの変速段を選択しているかを随時推定することが可能な変速段推定方法、変速段推定装置、変速段推定プログラム、及び、記憶媒体を提供する。

　本発明は、
　動力源と、
　該動力源と車輪との動力伝達経路に設けられ、ｎ段（ｎは２以上の自然数）の変速段を切替可能な切替変速装置と、
　を有する車両の、前記切替変速装置の前記変速段を推定する変速段推定方法であって、
　第１時間に、前記切替変速装置を含む前記動力伝達経路の全体又は一部である伝達区間の変速比である第１変速比を取得するステップと、
　ｎ段の前記変速段が取りうる変速比の範囲内に設定されたｎ個の参照値と、取得された前記第１変速比と、を比較し、
　前記第１変速比がｎ個の前記参照値のうちの、小さい方からｍ番目（ｍは１以上かつｎ以下の自然数）の前記参照値と合致する場合に、前記切替変速装置の前記変速段を、ｍ段と推定するステップと、
　を含む。

　また、本発明は、
　動力源と、
　該動力源と車輪との動力伝達経路に設けられ、ｎ段（ｎは２以上の自然数）の変速段を切替可能な切替変速装置と、
　を有する車両の、前記切替変速装置の前記変速段を推定する変速段推定プログラムであって、
　第１時間に、前記切替変速装置を含む前記動力伝達経路の全体又は一部である伝達区間の変速比である第１変速比を取得する処理と、
　ｎ段の前記変速段が取りうる変速比の範囲内に設定されたｎ個の参照値と、取得された前記第１変速比と、を比較し、
　前記第１変速比がｎ個の前記参照値のうちの、小さい方からｍ番目（ｍは１以上かつｎ以下の自然数）の前記参照値と合致する場合に、前記切替変速装置の前記変速段を、ｍ段と推定する処理と、
　をプロセッサに実行させる。

　また、本発明は、
　上記した変速段推定プログラムが記憶された記憶媒体である。

　また、本発明は、
　動力源と、
　該動力源と車輪との動力伝達経路に設けられ、ｎ段（ｎは２以上の自然数）の変速段を切替可能な切替変速装置と、
　を有する車両の、前記切替変速装置の前記変速段を推定する変速段推定装置であって、
　第１時間に、前記切替変速装置を含む前記動力伝達経路の全体又は一部である伝達区間の変速比である第１変速比を取得する取得部と、
　ｎ段の前記変速段が取りうる変速比の範囲内に設定されたｎ個の参照値と、前記取得部が取得した前記第１変速比と、を比較し、
　前記第１変速比がｎ個の前記参照値のうちの、小さい方からｍ番目（ｍは１以上かつｎ以下の自然数）の前記参照値と合致する場合に、前記切替変速装置の前記変速段を、ｍ段と推定する推定部と、
　を備える。

　本発明によれば、ユーザが切替変速装置のどの変速段を選択しているかを随時推定することが可能となる。

本発明の一実施形態の電動アシスト自転車１０の側面図である。動力ユニット２０やクランク軸８３、後輪７８の周辺における、動力を伝達する機構を示す模式図である。電動アシスト自転車１０における、動力ユニット２０、バッテリ２、及び制御装置４０の電気経路と通信経路を説明する図である。電動アシスト自転車１０における、制御装置４０のブロック図である。電動アシスト自転車１０における、変速段推定処理のフローチャート（その１）である。電動アシスト自転車１０における、変速段推定処理のフローチャート（その２）である。電動アシスト自転車１０における、変速段推定処理のフローチャート（その３）である。電動アシスト自転車１０における、違反ギヤ検出処理のフローチャートである。電動アシスト自転車１０において、変速段推定処理を実行した場合の第１例を示した時系列変化グラフである。電動アシスト自転車１０において、変速段推定処理を実行した場合の第２例を示した時系列変化グラフである。

［車両構造］
　以下、本発明の車両の一実施形態として電動アシスト自転車を例示する。

　電動アシスト自転車１０は、図１及び図２に示すように、前輪７３と、後輪７８と、自転車フレーム６７と、後輪７８を駆動する動力ユニット２０と、動力ユニット２０と電気的に接続されるバッテリユニット４と、を備え、動力ユニット２０が発生するアシスト力が出力可能に構成された電動アシスト自転車である。

　自転車フレーム６７は、前端のヘッドパイプ６８と、ヘッドパイプ６８から後下りに車体前方から後方へ延びるダウンパイプ６９と、ダウンパイプ６９の後端に固着されて左右に延びる支持パイプ６６（図２参照）と、支持パイプ６６から上方に立ち上がるシートポスト７１と、支持パイプ６６から後方側に延出される左右一対のリヤフォーク７０と、を備える。

　ヘッドパイプ６８にはフロントフォーク７２が操向可能に支承され、フロントフォーク７２の下端に前輪７３が軸支されている。フロントフォーク７２の上端には操向ハンドル７４が設けられている。操向ハンドル７４には、乗員（例えば運転者）が所有する携帯端末８（図３参照）を保持する携帯端末ホルダ６が設けられている。なお、携帯端末ホルダ６は必ずしも必要ではなく、携帯端末８は、乗員自体、乗員の装着物（衣服、バッグ）に装着（収納）されていてもよい。シートポスト７１から後方側に延出される左右一対のリヤフォーク７０の後端間には、駆動輪としての後輪７８が軸支されている。シートポスト７１には、上端にシート７６を備える支持軸７５が、シート７６の上下位置を調整可能として装着されている。

　ダウンパイプ６９には、動力ユニット２０へ電力を供給するバッテリユニット４が着脱可能に固定されている。より詳しく説明すると、バッテリユニット４は、ダウンパイプ６９の上面に取り付けられる台座３と、台座３に対し着脱可能に設けられ、内部に複数のセルを有するバッテリ２と、を備える。

　図３は、電動アシスト自転車１０における、動力ユニット２０、バッテリ２、及び制御装置４０の電気経路と通信経路を説明する図である。

　制御装置４０は、例えば、各種演算を実行可能なＣＰＵ（Central Processing Unit）４０ａと、ＣＰＵ４０ａのワークエリアとして使用されるＲＡＭ（Random Access Memory）４０ｂと、各種情報を記憶するＲＯＭ（Read Only Memory）４０ｃ等の記憶媒体と、を備える。制御装置４０は、後述のペダル踏力と電動アシスト自転車１０の車速Ｖ［ｋｍ／ｈ］に応じたアシスト比とによって定められるアシスト力が発生するように、動力ユニット２０のモータＭから発生させるトルク（単に動力とも称する）を演算する。これにより、モータＭは、制御装置４０からの演算結果（駆動要求）を受けた動力ユニット２０のＣＰＵ２２に従って動作する。コンバータＤＣ／ＤＣは、供給される直流電圧を直流のまま降圧して制御装置４０、慣性計測装置（Inertial Measurement Unit、図中のＩＭＵ）４１、メモリ４２、ＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System）４３、及びＢＬＥ（Bluetooth Low Energy（登録商標））通信装置４４の電源電圧を生成する。

　慣性計測装置４１は、例えば、３軸加速度センサ、３軸角速度センサ、及び３軸方位センサの機能をあわせもつ９軸センサであり、制御装置４０の搭載姿勢を検出する。ＧＮＳＳ４３は、電動アシスト自転車１０の位置情報を取得する。メモリ４２は、例えばＳＤカードであり、電動アシスト自転車１０の情報、走行データ等を一時的又は永続的に保持する。ＢＬＥ通信装置４４は、携帯端末８等とＢＴ接続（Bluetooth通信）するための通信装置である。

　このように構成された電気系統及び通信系統では、バッテリ２からの電力が電力線５１、５５を介して動力ユニット２０のモータＭに供給されるとともに、電力線５６、５２を介して動力ユニット２０からコンバータＤＣ／ＤＣを介して降圧された電力が制御装置４０、慣性計測装置４１、ＧＮＳＳ４３、メモリ４２、及びＢＬＥ通信装置４４に供給される。そして、制御装置４０に電力が供給された状態で、携帯端末８を介して動力ユニット２０の起動要求があると、信号線５３、５７を介して動力ユニット２０にパワーオン信号が発信され、動力ユニット２０のＣＰＵ２２が起動する。これにより、動力ユニット２０が発生するアシスト力が出力可能な電動アシスト機能が有効となる。動力ユニット２０が起動すると、信号線５４、５８を介して動力ユニット２０と制御装置４０とで情報交換が行われるとともに、ＢＬＥ通信装置を介して制御装置４０と携帯端末８等とで情報交換が可能となる。

　図１及び図２に戻って、自転車フレーム６７の支持パイプ６６を同軸に貫通するクランク軸８３の左端及び右端には一対のクランクペダル７９が連結される。乗員からクランクペダル７９に加えられた踏力（以下、ペダル踏力）はクランク軸８３へ伝達され、駆動スプロケット８０を介して無端状のチェーン８２へ入力される。チェーン８２は、駆動スプロケット８０と、後輪７８の車軸に設けられた従動スプロケット８１とに巻掛けられている。

　動力ユニット２０は、モータＭの出力軸２１と、クランク軸８３とが平行に配置される。クランク軸８３は、筒状のスリーブ２６の内側に第１ワンウェイクラッチ２８を介して回転自在に支持されており、このスリーブ２６の外周側にモータＭの出力軸２１に設けられたモータ出力ギヤ２１ａと噛み合う従動ギヤ２６ａ及び駆動スプロケット８０が固定されている。したがって、モータＭのトルクが、モータ出力ギヤ２１ａ、従動ギヤ２６ａ、及びスリーブ２６を介して駆動スプロケット８０に伝達される。即ち、モータＭは、クランクペダル７９と並列に設けられている。

　また、従動スプロケット８１と後輪７８との間には第２ワンウェイクラッチ３２が設けられている。

　このように構成された電動アシスト自転車１０では、クランクペダル７９を前進方向（正回転方向、順方向とも称す）に漕いだ場合には、第１ワンウェイクラッチ２８が係合してクランク軸８３の正回転動力がスリーブ２６を介して駆動スプロケット８０に伝達され、さらにチェーン８２を介して従動スプロケット８１に伝達される。このとき第２ワンウェイクラッチ３２も係合することで、従動スプロケット８１に伝達された正回転動力が、後輪７８に伝達される。

　一方、クランクペダル７９を後進方向（逆回転方向、逆方向とも称す）に漕いだ場合には、第１ワンウェイクラッチ２８が係合せず、クランク軸８３の逆回転動力がスリーブ２６に伝達されずクランク軸８３が空転する。

　また、例えば電動アシスト自転車１０を前進方向に押し進める場合のように、後輪７８から前進方向（正回転方向）の正回転動力が入力される場合、第２ワンウェイクラッチ３２が係合せず、後輪７８の正回転動力が従動スプロケット８１に伝達されない。そのため、後輪７８は、従動スプロケット８１に対し相対回転する。一方、電動アシスト自転車１０を後進方向に押し進める場合のように、後輪７８から後進方向（逆回転方向）の逆回転動力が入力される場合には、第２ワンウェイクラッチ３２が係合して後輪７８の逆回転動力が従動スプロケット８１に伝達され、さらにチェーン８２を介して駆動スプロケット８０に伝達される。また、このとき第１ワンウェイクラッチ２８も係合することから、駆動スプロケット８０に伝達された逆回転動力が、クランク軸８３及びクランクペダル７９に伝達されてクランク軸８３及びクランクペダル７９が逆回転する。

　動力ユニット２０には、モータＭの回転速度を検知するモータ回転数センサＳＥ１が設けられている。モータ回転数センサＳＥ１は、モータＭの出力軸２１の外周部に設けられた磁石及びホールＩＣから構成される。

　スリーブ２６には、ペダル踏力によって発生するペダルトルク値Ｔｑを検知するトルクセンサＳＥ２が設けられている。トルクセンサＳＥ２は、スリーブ２６の外周部に配設された磁気変位式のトルクセンサから構成される。

　動力ユニット２０を制御する制御装置４０は、トルクセンサＳＥ２の出力値であるペダルトルク値Ｔｑからペダル踏力を算出し、このペダル踏力と、単位時間当たりの電動アシスト自転車１０の進行距離（以下、車速とも称する。）に応じたアシスト比とによって定められるアシスト力が発生するように、モータＭをＰＷＭ（Pulse Width Modulation）制御する。

　リヤフォーク７０には、後輪回転数センサＳＥ３が設けられている。後輪回転数センサＳＥ３は、例えば磁気検知センサであり、後輪７８のスポークに取り付けられた磁石がセンサを通過するときの磁気パルスを検知する。後輪回転数センサＳＥ３は検知した磁気パルスを車速パルスとして制御装置４０に送信し、制御装置４０はそのパルス間隔から車速を計算する。一般に、後輪７８に取り付けられる磁石は１個なので、磁気パルスは後輪７８の１回転につき１回検出される。このため、車速Ｖ［ｋｍ／ｈ］、後輪７８の周長Ｃｔ［ｍ］とすると、車速Ｖ［ｋｍ／ｈ］は以下の（１）式で表される。

　Ｖ［ｋｍ／ｈ］＝｛Ｃｔ［ｍ］／磁気パルス間隔（ｓ）｝×３６００／１０００　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（１）

　駆動スプロケット８０の周辺には、ケイデンスセンサＳＥ４が取り付けられている。駆動スプロケット８０は、第１ワンウェイクラッチ２８の係合時にクランクペダル７９と一体に回転するため、駆動スプロケット８０の回転は、クランクペダル７９の回転と見なすことができる。ケイデンスセンサＳＥ４は、例えば磁気検知センサである。駆動スプロケット８０には、周方向に均等に８個の磁石が設けられており、ケイデンスセンサＳＥ４は、磁石がセンサを通過するときの磁気パルスを検知する。ケイデンスセンサＳＥ４は検知した磁気パルスをケイデンスパルス（ケイデンス関連情報）として後述する制御装置４０に送信し、制御装置４０はそのパルス間隔からクランクペダル７９の回転（運動）の速さを示すケイデンスを計算する。ケイデンスパルスはクランクペダル７９の１回転につき８回検出される。このため、ケイデンスＣ［ｒｐｍ］は以下の（２）式で表される。

　Ｃ［ｒｐｍ］＝｛１／（８×磁気パルス間隔（ｓ））｝×６０
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（２）

［切替変速装置］
　電動アシスト自転車１０には、モータＭを含む動力ユニット２０と後輪７８との動力伝達経路に８段の変速段を切替可能な切替変速装置３０が設けられている。本実施形態では、切替変速装置３０は、駆動スプロケット８０にそれぞれ歯数の異なる８つのフロントギヤが設けられており、ユーザの操作によって、８つのフロントギヤから１つのフロントギヤが選択される。そして、電動アシスト自転車１０の変速比は、（選択されたフロントギヤの歯数）／（従動スプロケット８１の歯数）に応じて決定される。

［アシスト比に関する法規］
　日本の法規では、車速が１０［ｋｍ／ｈ］まではアシスト比の上限値が２で、車速が［１０ｋｍ／ｈ］から２４［ｋｍ／ｈ］までの間にアシスト比を２から０まで漸減させる必要がある。そのため、電動アシスト機能がオンである状態では、制御装置４０は、日本の法規制を超えないようなアシスト比とする必要がある。

［変速段推定処理］
　続いて、図４から図８を参照して、電動アシスト自転車１０において、切替変速装置３０で適用されている変速段を推定する変速段推定処理について、説明する。変速段推定処理は、制御装置４０において、記憶媒体ＲＯＭ４０ｃに記憶された変速段推定プログラムをＣＰＵ４０ａに実行させることによって行われる。なお、変速段推定プログラムは、通信手段により提供されたり、ＣＤ－ＲＯＭ等の記憶媒体に格納して提供されたり、専用の端末に格納して変速段推定装置としても提供され得る。

　図４に示すように、制御装置４０は、モータ回転数センサＳＥ１、トルクセンサＳＥ２、後輪回転数センサＳＥ３、ケイデンスセンサＳＥ４、慣性計測装置４１、及び、ＧＮＳＳ４３から出力される信号を受信して、車速Ｖ［ｋｍ/ｈ］、ケイデンスＣ［ｒｐｍ］、及び、ペダルトルク値Ｔｑ［Ｗ］を含む電動アシスト自転車１０の状態を取得する車両状態取得部４０１と、後述する検出変速比Ｒｄを取得する変速比取得部４０２と、切替変速装置３０で選択された変速段推定する変速段推定部４０３と、を備える。

　図５から図８に示すように、変速段推定処理は、電動アシスト自転車１０が電源ＯＮされることを契機に実行を開始する。

　変速段推定処理では、まず、ステップＳ１１０へと進む。ステップＳ１１０では、切替変速装置３０の各変速段、本実施形態では第１段から第８段のプリセット変速比Ｒｉ（ｉ＝１～８の自然数）を取得する。

　本実施形態では、ステップＳ１１０において、各変速段について、下記の（３）式を用いて、プリセット変速比Ｒｉ（ｉ＝１～８の自然数）を算出することによって、第１段から第８段のプリセット変速比Ｒｉを取得する。
　プリセット変速比Ｒｉ＝フロントギヤ歯数／従動スプロケット歯数　　　　　（３）
　（ｉ＝１～８の自然数）

　続いて、ステップＳ１２０へと進む。ステップＳ１２０では、経過時間ｔ［ｍｓ］を計時するタイマーを経過時間ｔ［ｍｓ］＝０にリセットする。

　続いて、ステップＳ１３０へと進む。ステップＳ１３０では、経過時間ｔ［ｍｓ］を計時するタイマーをスタートさせて経過時間ｔ［ｍｓ］の計時を開始する。

　続いて、ステップＳ１４０へと進む。ステップＳ１４０では、車両状態取得部４０１で取得した、車速Ｖ［ｋｍ/ｈ］、ケイデンスＣ［ｒｐｍ］、及び、ペダルトルク値Ｔｑ［Ｗ］を含む電動アシスト自転車１０の状態に基づいて、
　・車速Ｖ［ｋｍ/ｈ］＝０．０［ｋｍ/ｈ］
　・ケイデンスＣ［ｒｐｍ］≦２０［ｒｐｍ］
　・ペダルトルク値Ｔｑ［Ｗ］≦５０．０［Ｗ］
の３つの条件のうち、少なくとも１つを満たすか否かを判定する。これら３つの条件のうち、少なくとも１つを満たす場合（ステップＳ１４０：ＹＥＳ）は、ステップＳ１５１へと進む。これら３つの条件のいずれも満たさない場合（ステップＳ１４０：ＮＯ）は、ステップＳ１５２へと進む。

　ステップＳ１５１では、変速比取得部４０２において、検出変速比Ｒｄについて、検出変速比Ｒｄ＝０．０と算出する。そして、ステップＳ１６０へと進む。

　ステップＳ１５２では、変速比取得部４０２において、下記の（４）式を用いて、検出変速比Ｒｄを算出する。そして、ステップＳ１６０へと進む。
　検出変速比Ｒｄ＝車速Ｖ［ｋｍ／ｈ］×（１０００／６０）／(後輪７８の周長Ｃｔ［ｍ］／ケイデンスＣ[ｒｐｍ])
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（４）

　ステップＳ１６０では、ステップＳ１５１又はステップＳ１５２で算出した検出変速比Ｒｄと、ステップＳ１１０で取得した各変速段のプリセット変速比Ｒｉ（ｉ＝１～８の自然数）と、を取得する。そして、ステップＳ１７０へと進む。

　ステップＳ１７０では、ΔＲｉ（＝｜Ｒｄ－Ｒｉ｜）≦一致判定許容値となるｉ値＝ｍが存在するか否かを判定する。本実施形態では、一致判定許容値は、各変速段によって異なり、Ｒｉ×０．０５（ｉ＝１～８の自然数）で算出される値である。したがって、本実施形態では、ステップＳ１７０において、検出変速比Ｒｄと誤差が５［％］以内であるプリセット変速比Ｒｉ（ｉ＝１～８の自然数）が存在するか否かを判定する。

　ステップＳ１７０において、ΔＲｉ（＝｜Ｒｄ－Ｒｉ｜）≦一致判定許容値となるｉ値＝ｍが存在する場合（ステップＳ１７０：ＹＥＳ）は、ステップＳ１９１へと進み、変速段直読値Ｄ＝ｍとして、記憶媒体ＲＡＭ４０ｂに記憶する。そして、ステップＳ２００へと進む。

　これにより、車速Ｖ及びケイデンスＣに基づいて検出変速比Ｒｄを算出し、検出変速比Ｒｄから、ユーザが切替変速装置３０のどの変速段を選択しているかを随時推定することが可能となる。

　ステップＳ１７０において、ΔＲｉ（＝｜Ｒｄ－Ｒｉ｜）≦一致判定許容値となるｉ値＝ｍが存在しない場合（ステップＳ１７０：ＮＯ）は、ステップＳ１８０へと進む。

　ステップＳ１８０では、検出変速比Ｒｄが下記の（５）式を満たすか否かを判定する。本実施形態では、一致判定許容値は、最速段（本実施形態では第８段）のプリセット変速比Ｒ８×０．０５で算出される値である。
　検出変速比Ｒｄ／最速段（本実施形態では第８段）のプリセット変速比Ｒ８＞１．０＋一致判定許容値　　　　　　　　　　　　　　　　　（５）

　ステップＳ１８０において、検出変速比Ｒｄが上記の（５）式を満たす場合（ステップＳ１８０：ＹＥＳ）は、ステップＳ１９２へと進み、変速段直読値Ｄ＝９として、記憶媒体ＲＡＭ４０ｂに記憶する。そして、ステップＳ２００へと進む。なお、本実施形態では、切替変速装置３０が備える変速段は、第１段から第８段であり、切替変速装置３０に第９段は存在しない。変速段直読値Ｄ＝９は、検出変速比Ｒｄが違反値であることを示している。

　このように、検出変速比Ｒｄが違反値である場合に、変速段直読値Ｄ＝９として、検出変速比Ｒｄが違反値であることの目印を変速段直読値Ｄの１つとすることによって、変速段推定処理、及び、後述する違反ギヤ検出処理、を含む処理において、データ処理、データ管理、及び、表示等が容易となる。

　ステップＳ１８０において、検出変速比Ｒｄが上記の（５）式を満たさない場合（ステップＳ１８０：ＮＯ）は、ステップＳ１９３へと進み、変速段直読値Ｄ＝０として、記憶媒体ＲＡＭ４０ｂに記憶する。なお、変速段直読値Ｄ＝０は、検出変速比Ｒｄに該当する変速段を読み取ることができず、変速段が不明であることを示している。

　このように、変速段が不明である場合に、変速段直読値Ｄ＝０として、変速段が不明であることの目印を変速段直読値Ｄの１つとすることによって、変速段推定処理、及び、後述する違反ギヤ検出処理、を含む処理において、データ処理、データ管理、及び、表示等が容易となる。

　ステップＳ２００では、変速段直読値Ｄについて、直前２０回のデータが記憶媒体ＲＡＭ４０ｂに記憶されているか否かを判定する。

　ステップＳ２００において、変速段直読値Ｄについて、直前２０回のデータが記憶媒体ＲＡＭ４０ｂに記憶されていない場合（ステップＳ２００：ＮＯ）は、ステップＳ１２０へと戻る。

　ステップＳ２００において、変速段直読値Ｄについて、直前２０回のデータが記憶媒体ＲＡＭ４０ｂに記憶されている場合（ステップＳ２００：ＹＥＳ）は、ステップＳ２１０へと進み、直前２０回の変速段直読値Ｄを取得する。そして、ステップＳ２２０へと進む。

　ステップＳ２２０では、直前２０回の変速段直読値Ｄを参照して、出現回数が最多の変速段直読値Ｄｍを、現在選択されている変速段と推定し、推定変速段Ｇ＝Ｄｍと設定する。そして、ステップＳ２３０へと進む。

　このように、複数の変速段直読値Ｄを参照し、出現回数が最多の変速段直読値Ｄｍを、現在選択されている変速段と推定することによって、誤推定の頻度を低減することができる。特に、変速段の過渡時において、検出変速比Ｒｄの検出値誤差に起因する誤推定を回避することができる。これにより、ユーザが切替変速装置３０のどの変速段を選択しているかを、より高精度に推定することが可能となる。

　ステップＳ２３０では、ステップＳ２２０で推定された推定変速段Ｇが９、すなわち、推定変速段Ｇ＝９であるか否かを判定する。

　ステップＳ２３０において、ステップＳ２２０で推定された推定変速段Ｇが９、すなわち、推定変速段Ｇ＝９であると判定された場合（ステップＳ２３０：ＹＥＳ）は、ステップＳ３００へと進み、違反ギヤ検出処理を実行する。ステップＳ３００の違反ギヤ検出処理の詳細については、後述する。

　ステップＳ２３０において、ステップＳ２２０で推定された推定変速段Ｇが９ではない、すなわち、推定変速段Ｇ＝９ではないと判定された場合（ステップＳ２３０：ＮＯ）は、ステップＳ２４０へと進み、後述する違反値継続時間ｔｅ［ｓ］を違反値継続時間ｔｅ［ｓ］＝０にリセットする。そして、ステップＳ２５０へと進む。

　ステップＳ２５０では、ステップＳ２２０で推定された推定変速段Ｇが０、すなわち、推定変速段Ｇ＝０であるか否かを判定する。

　ステップＳ２５０において、ステップＳ２２０で推定された推定変速段Ｇが０、すなわち、推定変速段Ｇ＝０であると判定された場合（ステップＳ２５０：ＹＥＳ）は、ステップＳ２６１に進む。ステップＳ２６１では、直前に記憶媒体ＲＯＭ４０ｃに保存された推定変速段Ｇを携帯端末８に出力する。すると、携帯端末８の表示部８ａには、選択されている変速段として推定変速段Ｇが表示される。そして、ステップＳ２７０へと進む。

　このように、ステップＳ２２０で推定された推定変速段Ｇが０、すなわち、変速段が不明である場合に、直前に推定された推定変速段Ｇを推定変速段Ｇと推定することによって、例えば、電動アシスト自転車１０が、一時的に空走状態となった場合でも、直前に推定された推定変速段Ｇを推定変速段Ｇと推定するので、変速段の推定結果にユーザが違和感を抱くことを低減できる。

　ステップＳ２５０において、ステップＳ２２０で推定された推定変速段Ｇが０でない、すなわち、推定変速段Ｇ＝０でない、ステップＳ２３０も踏まえて換言すると、推定変速段Ｇが１～８であると判定された場合（ステップＳ２５０：ＮＯ）は、ステップＳ２６２に進む。ステップＳ２６２では、ステップＳ２２０で推定された推定変速段Ｇを携帯端末８に出力する。そして、携帯端末８の表示部８ａには、選択されている変速段として推定変速段Ｇが表示される。そして、ステップＳ２６３へと進む。ステップＳ２６３では、ステップＳ２２０で推定された推定変速段Ｇを記憶媒体ＲＯＭ４０ｃに記憶する。そして、ステップＳ２７０へと進む。

　これにより、シフトインジケータ機能を備えていない電動アシスト自転車１０に対しても、推定変速段Ｇを携帯端末８に出力することによって、後付けで簡便にシフトインジケータ機能を提供することができる。

　ステップＳ２７０では、ステップＳ１３０で計時を開始した経過時間ｔ［ｍｓ］が、経過時間ｔ［ｍｓ］≧５０［ｍｓ］以上であるか否かを判定する。ステップＳ２７０において、経過時間ｔ［ｍｓ］≧５０［ｍｓ］以上になるまで待機状態となり（ステップＳ２７０：ＮＯのループ）、経過時間ｔ［ｍｓ］≧５０［ｍｓ］以上になると、ステップＳ２８０へと進む。

　ステップＳ２８０では、電動アシスト自転車１０の電源がＯＦＦであるか否かを判定する。ステップＳ２８０において、電動アシスト自転車１０の電源がＯＦＦでない場合（ステップＳ２８０：ＮＯ）は、ステップＳ１２０へと戻り、電動アシスト自転車１０の電源がＯＦＦである場合（ステップＳ２８０：ＹＥＳ）は、ステップＳ２９０へと進む。

　上記したステップＳ１７０からステップＳ２８０の処理は、例えば、変速段推定部４０３にて行われる。

　ステップＳ２９０では、違反状態検出回数Ｅｎ［回］を違反状態検出回数Ｅｎ［回］＝０［回］にリセットして、一連の処理を終了する。

　このようにして、電動アシスト自転車１０の電源がＯＦＦされるまでの間、所定時間（本実施形態では５０［ｍｓ］）おきに、変速段直読値Ｄを取得して、ユーザが切替変速装置３０のどの変速段を選択しているかを随時推定する。

　ところで、ユーザが電動アシスト自転車１０を所定時間空走させた後に停止させた場合、ユーザは変速段を変更していることが多い。変速段推定処理では、前述したように、ステップＳ１４０及びステップＳ１５１において、車速Ｖ［ｋｍ/ｈ］＝０．０［ｋｍ/ｈ］、ケイデンスＣ［ｒｐｍ］≦２０［ｒｐｍ］、及び、ペダルトルク値Ｔｑ［Ｗ］≦５０．０［Ｗ］の３つの条件のいずれかを満たす場合には、検出変速比Ｒｄ＝０．０と算出する。よって、ユーザが電動アシスト自転車１０を所定時間空走させた後に停止させた場合、推定変速段Ｇ＝０となる。これにより、ユーザが電動アシスト自転車１０を所定時間空走させた後に停止させた場合に、検出変速比Ｒｄ＝０．０と算出し、推定変速段Ｇ＝０と推定することで、検出変速比Ｒｄ及び推定変速段Ｇをリセットすることができる。

［違反ギヤ検出処理］
　次に、図８を参照して、前述したステップＳ３００における違反ギヤ検出処理の詳細について、説明する。違反ギヤ検出処理は、例えば、変速段推定部４０３にて行われる。

　違反ギヤ検出処理では、まず、ステップＳ３１０へと進む。ステップＳ３１０では、違反値継続時間ｔｅ［ｓ］＝０であるか否かを判定する。

　ステップＳ３１０において、違反値継続時間ｔｅ［ｓ］＝０である場合（ステップＳ３１０：ＹＥＳ）は、ステップＳ３１１へと進む。ステップＳ３１１では、違反値継続時間ｔｅ［ｓ］の計時を開始する。そして、ステップＳ３２０へと進む。

　ステップＳ３１０において、違反値継続時間ｔｅ［ｓ］＝０でない場合（ステップＳ３１０：ＮＯ）は、ステップＳ３２０へと進む。

　ステップＳ３２０では、ステップＳ３１０では、違反値継続時間ｔｅ［ｓ］≧５［ｓ］であるか否か、すなわち、違反値継続時間ｔｅ［ｓ］が５秒を経過しているかを判定する。

　ステップＳ３２０において、違反値継続時間ｔｅ［ｓ］≧５［ｓ］である場合（ステップＳ３１０：ＹＥＳ）は、ステップＳ３２１へと進む。ステップＳ３２１では、違反状態検出回数Ｅｎ［回］をＥｎ＋１［回］とする。すなわち、違反状態検出回数Ｅｎ［回］を１［回］追加する。そして、ステップＳ３３０へと進む。

　ステップＳ３２０において、違反値継続時間ｔｅ［ｓ］≧５［ｓ］でない場合（ステップＳ３１０：ＮＯ）は、そのままステップＳ３３０へと進む。

　ステップＳ３３０では、違反状態検出回数Ｅｎ［回］≧３［回］、すなわち、違反状態検出回数Ｅｎ［回］が３［回］以上であるか否かを判定する。

　ステップＳ３３０において、違反状態検出回数Ｅｎ［回］≧３［回］、すなわち、違反状態検出回数Ｅｎ［回］が３［回］以上である場合（ステップＳ３３０：ＹＥＳ）は、ステップＳ３４０へと進む。

　ステップＳ３４０では、違反判定処理が実行される。違反判定処理は、以下に示す（ｉ）～（ｉｉｉ）の少なくとも１つを実行する。本実施形態では、以下に示す（ｉ）～（ｉｉｉ）を順に実行する。そして、ステップＳ３４１へと進む。
（ｉ）動力伝達機構Ｔに異変が生じていると判定する。
　本実施形態では、動力伝達機構Ｔにおいて違反ギヤが搭載されていると判定する。
（ｉｉ）動力伝達機構Ｔを利用した駆動を抑制する若しくは禁止するための情報を生成する。
　本実施形態では、モータＭの駆動を禁止するための情報を生成する。
（ｉｉｉ）電動アシスト自転車１０の乗員（ユーザ）、車体と動力ユニット２０との取付者、電動アシスト自転車１０の製造者、動力ユニット２０の製造者、電動アシスト自転車１０の管理者、動力ユニット２０の管理者、電動アシスト自転車１０の認可者、若しくは、電動アシスト自転車１０の取り締まり者の少なくとも１つに報知するための情報を生成する。
　本実施形態では、電動アシスト自転車１０の乗員（ユーザ）に、動力伝達機構Ｔにおいて違反ギヤが搭載されている旨を報知するための情報を生成する。

　ステップＳ３４１では、ステップＳ３４０の（ｉｉ）の処理で生成した、モータＭの駆動を禁止する情報を含む信号を出力する。ステップＳ３４１でモータＭの駆動を禁止する情報を含む信号が出力されると、電動アシスト自転車１０において、モータＭによるアシストが禁止される。なお、ユーザでは、このアシスト禁止状態を解除することができないようになっている。例えば、ショップ等に持ち込んで専用機器で操作しなければ、このアシスト禁止状態を解除することができないようになっている。そして、ステップＳ３４２へと進む。

　ステップＳ３４２では、ステップＳ３４０の（ｉｉｉ）の処理で生成した、動力伝達機構Ｔにおいて違反ギヤが搭載されている旨を報知するための情報を含む信号を携帯端末８に出力する。すると、携帯端末８の表示部８ａには、動力伝達機構Ｔにおいて違反ギヤが搭載されている旨が表示される。例えば、携帯端末８の表示部８ａにおいて、選択されている変速段を示す領域に“エラー”と表示される。

　このように、ステップＳ３４０における（ｉ）の処理により電動アシスト自転車１０が法規に適合しない状態を検出することができ、（ｉｉ）の処理により電動アシスト自転車１０が法規に適合しない状態で使用されることを回避することができ、（ｉｉｉ）の処理により電動アシスト自転車１０に法規不適合状態となる改造・改修が行われたことをユーザ等が認識することができる。

　一方、ステップＳ３３０において、違反状態検出回数Ｅｎ［回］≧３［回］でない、すなわち、違反状態検出回数Ｅｎ［回］が２［回］以下である場合（ステップＳ３３０：ＮＯ）は、ステップＳ３６０へと進む。

　ステップＳ３６０では、直前のステップＳ２６３で直前の変速段として記憶媒体ＲＯＭ４０ｃに保存された推定変速段Ｇを携帯端末８に出力する。すると、携帯端末８の表示部８ａには、選択されている変速段として推定変速段Ｇが表示される。そして、ステップＳ３７０へと進む。

　ステップＳ３７０では、違反値継続時間ｔｅ［ｓ］を違反値継続時間ｔｅ［ｓ］＝０にリセットする。そして、ステップＳ３８０へと進む。

　ステップＳ３８０では、違反値継続時間ｔｅ［ｓ］の計時を再度開始する。そして、違反ギヤ検出処理が終了して、変速段推定処理のステップＳ２７０へと進む。

　図９は、電動アシスト自転車１０において、前述した変速段推定処理を実行した場合の第１例を示した時系列変化グラフである。

　図９において、最上段のグラフは、車速Ｖ［ｋｍ／ｈ］の時系列をあらわしたグラフである。上から２段目のグラフは、ケイデンスＣ［ｒｐｍ］の時系列をあらわしたグラフである。上から３段目のグラフは、変速段推定処理のステップＳ１５１又はステップＳ１５２で算出した検出変速比Ｒｄの時系列を示したグラフである。上から４段目のグラフは、変速段推定処理で推定された推定変速段Ｇの時系列を示したグラフである。

　さらに、図９において、上から５段目のグラフは、変速段推定処理のステップＳ２２０において、直前２０回の変速段直読値Ｄにおける変速段直読値Ｄ＝０の出現回数の時系列を示したグラフである。上から６段目のグラフは、変速段推定処理のステップＳ２２０において、直前２０回の変速段直読値Ｄにおける変速段直読値Ｄ＝１の出現回数の時系列を示したグラフである。上から７段目のグラフは、変速段推定処理のステップＳ２２０において、直前２０回の変速段直読値Ｄにおける変速段直読値Ｄ＝２の出現回数の時系列を示したグラフである。上から８段目のグラフは、変速段推定処理のステップＳ２２０において、直前２０回の変速段直読値Ｄにおける変速段直読値Ｄ＝３の出現回数の時系列を示したグラフである。上から９段目のグラフは、変速段推定処理のステップＳ２２０において、直前２０回の変速段直読値Ｄにおける変速段直読値Ｄ＝４の出現回数の時系列を示したグラフである。上から１０段目のグラフは、変速段推定処理のステップＳ２２０において、直前２０回の変速段直読値Ｄにおける変速段直読値Ｄ＝５の出現回数の時系列を示したグラフである。上から１１段目のグラフは、変速段推定処理のステップＳ２２０において、直前２０回の変速段直読値Ｄにおける変速段直読値Ｄ＝６の出現回数の時系列を示したグラフである。上から１２段目のグラフは、変速段推定処理のステップＳ２２０において、直前２０回の変速段直読値Ｄにおける変速段直読値Ｄ＝７の出現回数の時系列を示したグラフである。上から１３段目のグラフは、変速段推定処理のステップＳ２２０において、直前２０回の変速段直読値Ｄにおける変速段直読値Ｄ＝８の出現回数の時系列を示したグラフである。上から１４段目のグラフは、変速段推定処理のステップＳ２２０において、直前２０回の変速段直読値Ｄにおける変速段直読値Ｄ＝９の出現回数の時系列を示したグラフである。

　したがって、上から４段目のグラフは、上から５段目から１４段目のグラフに基づいて、出現回数が最多の変速段直読値Ｄｍが、推定変速段Ｇ＝Ｄｍとして示されている。

　例えば、図９において、時刻Ｔ０でケイデンスＣ［ｒｐｍ］が増加し始め、追って車速Ｖ［ｋｍ／ｈ］も上昇し始める。そして、時刻Ｔ１では、直前２０回の変速段直読値Ｄのうち、変速段直読値Ｄ＝１の出現回数が最多となり、推定変速段Ｇ＝１と推定される。

　そして、時刻Ｔ２では、直前２０回の変速段直読値Ｄのうち、変速段直読値Ｄ＝２の出現回数が最多となり、推定変速段Ｇ＝２と推定される。同様に、時刻Ｔ３では、変速段直読値Ｄ＝３の出現回数が最多となり、推定変速段Ｇ＝３と推定され、時刻Ｔ４では、変速段直読値Ｄ＝４の出現回数が最多となり、推定変速段Ｇ＝４と推定され、時刻Ｔ５では、変速段直読値Ｄ＝５の出現回数が最多となり、推定変速段Ｇ＝５と推定される。

　時刻Ｔ６を過ぎると、ケイデンスＣ［ｒｐｍ］が急低下する。時刻Ｔ６から時刻Ｔ７までの間は、一時的にケイデンスＣ［ｒｐｍ］が上昇する時間があるものの、大半の時間においてケイデンスＣ［ｒｐｍ］がゼロ近傍となっている。これは、ユーザが電動アシスト自転車１０のペダル操作を休止し、電動アシスト自転車１０が空走状態であることを示している。電動アシスト自転車１０が空走状態のとき、車速Ｖ［ｋｍ／ｈ］とケイデンスＣ［ｒｐｍ］とは互いに相関した状態ではなくなるため、時刻Ｔ６から時刻Ｔ７までの間の大半は、変速段直読値Ｄ＝０の出現回数が最多となり、推定変速段Ｇ＝０、すなわち、変速段が不明であると推定される。このとき、前述したように、ステップＳ２６１において、選択されている変速段として、直前に保存された推定変速段Ｇ＝５を携帯端末８に出力する。

　時刻Ｔ７を過ぎると、ケイデンスＣ［ｒｐｍ］が急上昇し、追って車速Ｖ［ｋｍ／ｈ］も上昇し始める。時刻Ｔ７直後は、直前２０回の変速段直読値Ｄのうち、変速段直読値Ｄ＝０の出現回数が最多となり、推定変速段Ｇ＝０のままであるが、所定時間経過して、時刻Ｔ８になると、変速段直読値Ｄ＝４の出現回数が最多となり、推定変速段Ｇ＝４に遷移する。これは、電動アシスト自転車１０が空走状態からペダル駆動走行に遷移した直後であるため、車速Ｖ［ｋｍ／ｈ］とケイデンスＣ［ｒｐｍ］との相関がまだ低いことと、時刻Ｔ７から時刻Ｔ８の間にユーザが変速段を第５段から第４段に切り替えたためと考えられる。

　そして、時刻Ｔ９では、直前２０回の変速段直読値Ｄのうち、変速段直読値Ｄ＝５の出現回数が最多となり、推定変速段Ｇ＝５と推定される。同様に、時刻Ｔ１０では、変速段直読値Ｄ＝６の出現回数が最多となり、推定変速段Ｇ＝６と推定され、時刻Ｔ１１では、変速段直読値Ｄ＝７の出現回数が最多となり、推定変速段Ｇ＝７と推定され、時刻Ｔ１２では、変速段直読値Ｄ＝８の出現回数が最多となり、推定変速段Ｇ＝８と推定される。

　時刻Ｔ１３を過ぎると、車速Ｖ［ｋｍ／ｈ］とケイデンスＣ［ｒｐｍ］とがいずれも低下する。時刻Ｔ１３から時刻Ｔ１４までの間は、ペダルトルク値Ｔｑ［Ｗ］が低下して、ペダルがほぼ空転している状態であると考えられる。したがって、時刻Ｔ１３から時刻Ｔ１４までの間は、車速Ｖ［ｋｍ／ｈ］とケイデンスＣ［ｒｐｍ］とは互いに相関した状態ではなく、時刻Ｔ６から時刻Ｔ７までの間の大半は、変速段直読値Ｄ＝０の出現回数が最多となり、推定変速段Ｇ＝０、すなわち、変速段が不明であると推定される。

　時刻Ｔ１４を過ぎると、ケイデンスＣ［ｒｐｍ］が急上昇し、車速Ｖ［ｋｍ／ｈ］も上昇し始め、直前２０回の変速段直読値Ｄのうち、変速段直読値Ｄ＝１の出現回数が最多となり、推定変速段Ｇ＝１と推定される。そして、時刻Ｔ１５では、直前２０回の変速段直読値Ｄのうち、変速段直読値Ｄ＝２の出現回数が最多となり、推定変速段Ｇ＝２と推定される。

　図１０は、電動アシスト自転車１０において、前述した変速段推定処理を実行した場合の第２例を示した時系列変化グラフである。ここでは、前述した第１例との相違点についてのみ詳細に説明し、第１例と同一の態様のものについては、説明を省略又は簡略化する。

　本例では、時刻Ｔ１２から時刻Ｔ１３までの間、変速段直読値Ｄ＝９の出現回数が最多となり、推定変速段Ｇ＝９と推定される。この場合、前述した違反ギヤ検出処理が実行され、時刻Ｔ１２から時刻Ｔ１３までの時間が５［ｓ］以上である場合、前述したステップＳ３２１によって違反状態検出回数Ｅｎ［回］が１［回］とカウントされる。この時点では、前述したように、ステップＳ３６０において、選択されている変速段として、直前に保存された推定変速段Ｇ＝７を携帯端末８に出力する。そして、電動アシスト自転車１０の電源がＯＦＦされるまでの間に、違反状態検出回数Ｅｎ［回］が３［回］以上となると、前述したステップＳ３４０からステップＳ３４２が実行されて、電動アシスト自転車１０において、モータＭによるアシストが禁止され、携帯端末８の表示部８ａにおいて、選択されている変速段を示す領域に“エラー”と表示される。

　以上、本発明の一実施形態について、添付図面を参照しながら説明したが、本発明は、かかる実施形態に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例又は修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。また、発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上記実施形態における各構成要素を任意に組み合わせてもよい。

　例えば、本実施形態では、車両として電動アシスト自転車１０を例示したが、これに限らず、クランクペダル７９からの入力のない二輪車、二輪車以外の三輪車、四輪車であってもよい。

　また、例えば、本実施形態では、販売後の非電動アシスト自転車にアシスト装置を後付けする場合について説明したが、必ずしも販売後の非電動アシスト自転車に限らず、新車の非電動アシスト自転車販売店等でアシスト装置を取り付けた完成車にも適用することができる。また、車体を製造した同じ敷地で、アシスト装置を取り付ける工場（すなわち、電動アシスト自転車完成車工場）で製造した完成車にも適用することができる。

　また、例えば、本実施形態では、電動アシスト自転車１０が電源ＯＮされてから電源ＯＦＦされるまでの間、常時、変速段推定処理が実行されるものとしたが、例えば、ペダルトルク値Ｔｑ［Ｗ］が所定値以下、例えば、ペダルトルク値Ｔｑ［Ｗ］≦５０．０［Ｗ］である場合は、変速段推定処理を実行せずに待機状態とするものであってもよい。また、例えば、本実施形態では、変速段推定処理において、ステップＳ１４０がＹＥＳである場合、ステップＳ１５１へと進むものとしたが、ステップＳ１４０がＹＥＳである場合、ステップＳ１４０がＮＯとなるまでステップＳ１４０に戻って待機するものとしてもよい。この場合、ステップＳ１４０がＮＯとなるまでの間、選択されている変速段は、直前に推定された推定変速段Ｇであるものとして、携帯端末８の表示部８ａには、選択されている変速段として直前に推定された推定変速段Ｇが表示されていてもよい。

　また、例えば、本実施形態では、電動アシスト自転車１０が電源ＯＮされると変速段推定処理が実行開始し、ステップＳ１１０において、各変速段について、前述の（３）式を用いて、プリセット変速比Ｒｉ（ｉ＝１～８の自然数）を算出することによって、第１段から第８段のプリセット変速比Ｒｉを取得するものとしたが、各変速段のプリセット変速比Ｒｉ（ｉ＝１～８の自然数）は、電動アシスト自転車１０の販売店等において、予め記憶媒体ＲＯＭ４０ｃに記憶されていてもよい。

　また、例えば、本実施形態では、変速段推定処理において、推定変速段Ｇ＝０のとき（ステップＳ２５０：ＹＥＳ）、選択されている変速段として、直前に保存された推定変速段Ｇを携帯端末８に出力する（ステップＳ２６１）ものとしたが、ステップＳ２６１は、推定変速段Ｇ＝０である旨を携帯端末８に出力してもよい。この場合、携帯端末８の表示部８ａにおいて、選択されている変速段を示す領域には何も表示されないとしてもよい。

　また、例えば、変速段推定処理において、ステップＳ２５０で推定変速段Ｇ＝０である場合（ステップＳ２５０：ＹＥＳ）、ステップＳ２６１の前後いずれかに、以下に示す（ｉ）～（ｉｉｉ）の少なくとも１つを実行するステップをさらに備えていてもよい。
　（ｉ）動力伝達経路の異変を判定する
　（ｉｉ）動力伝達経路を利用した駆動を抑制する若しくは禁止するための情報を生成する
　（ｉｉｉ）電動アシスト自転車１０の乗員（ユーザ）、電動アシスト自転車１０の製造者、電動アシスト自転車１０の管理者、電動アシスト自転車１０の認可者、又は、電動アシスト自転車１０の取り締まり者の少なくとも１つに報知するための情報を生成する

　また、例えば、本実施形態では、ユーザが電動アシスト自転車１０を所定時間空走させた後に停止させた場合、推定変速段Ｇ＝０と推定するものとしたが、電動アシスト自転車１０の車速Ｖが所定の閾値以下となったときに、推定変速段Ｇ＝０に限らず、推定変速段Ｇを予め設定された初期値と推定するものであってよい。これにより、ユーザが電動アシスト自転車１０を所定時間空走させた後に停止させた場合に、推定変速段Ｇを初期値と推定することで、検出変速比Ｒｄ及び推定変速段Ｇをリセットすることができる。

　また、例えば、本実施形態では、違反ギヤ検出処理は、例えば、変速段推定部４０３にて行われるものとしたが、制御装置４０は、違反ギヤ検出処理を行う違反ギヤ検出部を変速段推定部４０３とは別に備えていてもよい。

　本明細書には少なくとも以下の事項が記載されている。括弧内には、上記した実施形態において対応する構成要素等を一例として示しているが、これに限定されるものではない。

　（１）　動力源（モータＭ）と、
　該動力源と車輪（後輪７８）との動力伝達経路に設けられ、ｎ段（ｎは２以上の自然数）の変速段を切替可能な切替変速装置（切替変速装置３０）と、
　を有する車両（電動アシスト自転車１０）の、前記切替変速装置の前記変速段を推定する変速段推定方法であって、
　第１時間に、前記切替変速装置を含む前記動力伝達経路の全体又は一部である伝達区間の変速比である第１変速比（検出変速比Ｒｄ）を取得するステップと、
　ｎ段の前記変速段が取りうる変速比の範囲内に設定されたｎ個の参照値（プリセット変速比Ｒｉ）と、取得された前記第１変速比と、を比較し、
　前記第１変速比がｎ個の前記参照値のうちの、小さい方からｍ番目（ｍは１以上かつｎ以下の自然数）の前記参照値と合致する場合に、前記切替変速装置の前記変速段を、ｍ段と推定するステップと、
　を含む、変速段推定方法。

　（１）によれば、ユーザが切替変速装置のどの変速段を選択しているかを随時推定することが可能となる。また、シフトインジケータ機能を備えていない車両に対しても、後付けで簡便にシフトインジケータ機能を提供することができる。なお、参照値は、単一の値でもよく、上限値と下限値とを有する幅のある値でもよい。

　（２Ａ）　（１）に記載の変速段推定方法であって、
　前記第１時間よりも後の第２時間に、前記伝達区間の変速比である第２変速比（検出変速比Ｒｄ）を取得するステップと、
　ｎ個の前記参照値と、取得された前記第２変速比と、を比較し、
　前記第２変速比がｎ個の前記参照値のうちの、小さい方からｐ番目（ｐは１以上かつｎ以下の自然数）の前記参照値と合致する場合に、前記変速段をｐ段と推定するステップと、
　前記第１時間に推定された前記ｍ段、及び、前記第２時間に推定された前記ｐ段、に基づいて、前記切替変速装置の前記変速段を、前記ｍ段又は前記ｐ段と推定するステップと、
　をさらに含む、変速段推定方法。

　（２Ｂ）　（１）に記載の変速段推定方法であって、
　前記第１時間よりも後の第２時間に、前記伝達区間の変速比である第２変速比（検出変速比Ｒｄ）を取得するステップと、
　ｎ個の前記参照値と、取得された前記第２変速比と、を比較し、
　前記第２変速比がｎ個の前記参照値のうちの、小さい方からｐ番目（ｐは１以上かつｎ以下の自然数）の前記参照値と合致する場合に、前記変速段をｐ段と推定するステップと、
　前記第１時間に推定された前記ｍ段、及び、前記第２時間に推定された前記ｐ段、に基づいて、前記第２時間、前記第２時間より後の現在時間、又は、第２時間と現在時間との間の任意の時間の前記切替変速装置の前記変速段を、前記ｍ段又は前記ｐ段と推定するステップと、
　をさらに含む、変速段推定方法。

　（２Ａ）及び（２Ｂ）によれば、第１時間に推定されたｍ段、及び、第２時間に推定されたｐ段に基づいて、切替変速装置の変速段を、ｍ段又はｐ段と推定することによって、誤推定の頻度を低減することができる。

　（３Ａ）　（２Ａ）又は（２Ｂ）に記載の変速段推定方法であって、
　前記第２時間よりも後の第３時間に、前記伝達区間の変速比である第３変速比（検出変速比Ｒｄ）を取得するステップと、
　ｎ個の前記参照値と、取得された前記第３変速比と、を比較し、
　前記第３変速比がｎ個の前記参照値のうちの、小さい方からｑ番目（ｑは１以上かつｎ以下の自然数）の前記参照値と合致する場合に、前記変速段をｑ段と推定するステップと、
　前記第１時間に推定された前記ｍ段、前記第２時間に推定された前記ｐ段、及び、前記第３時間に推定された前記ｑ段に基づいて、
　前記切替変速装置の前記変速段を、前記ｍ段、前記ｐ段、及び、前記ｑ段のうち、出現回数が最多のものを前記変速段と推定するステップと、
　をさらに含む、変速段推定方法。

　（３Ｂ）　（２Ａ）又は（２Ｂ）に記載の変速段推定方法であって、
　前記第２時間よりも後の第３時間に、前記伝達区間の変速比である第３変速比（検出変速比Ｒｄ）を取得するステップと、
　ｎ個の前記参照値と、取得された前記第３変速比と、を比較し、
　前記第３変速比がｎ個の前記参照値のうちの、小さい方からｑ番目（ｑは１以上かつｎ以下の自然数）の前記参照値と合致する場合に、前記変速段をｑ段と推定するステップと、
　前記第１時間に推定された前記ｍ段、前記第２時間に推定された前記ｐ段、及び、前記第３時間に推定された前記ｑ段に基づいて、
　前記切替変速装置の前記変速段を、前記ｍ段、前記ｐ段、及び、前記ｑ段のうち、出現回数が最多のものを、前記第３時間、前記第３時間より後の現在時間、又は、第３時間と現在時間との間の任意の時間の前記変速段と推定するステップと、
　をさらに含む、変速段推定方法。

　（３Ａ）及び（３Ｂ）によれば、第１時間に推定されたｍ段、第２時間に推定されたｐ段、及び、第３時間に推定されたｑ段に基づいて、切替変速装置の変速段として、ｍ段、ｐ段、及び、ｑ段のうち、出現回数が最多のものを変速段と推定することによって、誤推定の頻度を低減することができる。特に、変速段の過渡時において、検出変速比の検出値誤差に起因する誤推定を回避することができる。

　（４）　（３Ａ）又は（３Ｂ）に記載の変速段推定方法であって、
　前記出現回数が最多のものが存在しないときは、前記切替変速装置の前記変速段を、直前に前記切替変速装置の前記変速段として推定された前記変速段と推定するステップ、
　をさらに含む、変速段推定方法。

　（４）によれば、出現回数が最多のものが存在しないときは、切替変速装置の変速段を、直前に切替変速装置の変速段として推定された変速段と推定することによって、変速段の推定結果にユーザが違和感を抱くことを低減できる。

　（５）　（１）に記載の変速段推定方法であって、
　第４時間に、該第４時間よりも前の所定期間に複数回の前記変速段の推定がされている場合に、
　前記切替変速装置の前記変速段を、出現回数が最多のものを前記変速段と推定するステップ、
　をさらに含む、変速段推定方法。

　（５）によれば、出現回数が最多のものを変速段と推定することによって、誤推定の頻度を低減することができる。特に、変速段の過渡時において、検出変速比の検出値誤差に起因する誤推定を回避することができる。

　（６）　（１）から（５）のいずれかに記載の変速段推定方法であって、
　前記第１変速比とｎ個の前記参照値とを比較したときに、
　前記第１変速比が、ｎ個の前記参照値のうちの最小の変速段の前記参照値よりも小さい、又は、ｎ個の前記参照値のうちの最大の変速段の前記参照値よりも大きい場合、
　（ｉ）～（ｉｉｉ）の少なくとも１つを実行するステップをさらに備える、
　（ｉ）前記動力伝達経路の異変を判定する
　（ｉｉ）前記動力伝達経路を利用した駆動を抑制する若しくは禁止するための情報を生成する
　（ｉｉｉ）前記車両の乗員、前記車両の製造者、前記車両の管理者、前記車両の認可者、又は、前記車両の取り締まり者の少なくとも１つに報知するための情報を生成する
　変速段推定方法。

　（６）によれば、（ｉ）の処理により動力伝達経路の異変を検出することができ、（ｉｉ）の処理により動力伝達経路に異変が生じた状態で動力伝達経路を利用した駆動が継続使用されることを回避することができ、（ｉｉｉ）の処理により動力伝達経路に異変が生じていることをユーザ等が認識することができる。

　（７）　（１）から（６）のいずれかに記載の変速段推定方法であって、
　前記第１変速比とｎ個の前記参照値とを比較したときに、
　前記第１変速比が、ｎ個の前記参照値のうちの最大の変速段の前記参照値よりも大きい場合、前記変速段をｎ＋１段と推定するステップ、
　をさらに含む、変速段推定方法。

　（７）によれば、第１変速比が、ｎ個の参照値のうちの最大の変速段の参照値よりも大きい場合、変速段をｎ＋１段と推定し、変速段の１つとして扱うことによって、変速段推定処理、及び、後述する違反ギヤ検出処理、を含む処理において、データ処理、データ管理、及び、表示等が容易となる。

　（８）　（１）から（７）のいずれかに記載の変速段推定方法であって、
　前記第１変速比とｎ個の前記参照値とを比較したときに、
　前記伝達区間の前記変速比が取得できない場合、又は、前記変速段が推定できない場合、前記変速段を０段と推定するステップ、
　をさらに含む、変速段推定方法。

　（８）によれば、伝達区間の変速比が取得できない場合、又は、変速段が推定できない場合、変速段を０段と推定し、変速段の１つとして扱うことによって、変速段推定処理、及び、後述する違反ギヤ検出処理、を含む処理において、データ処理、データ管理、及び、表示等が容易となる。

　（９）　（１）から（８）のいずれかに記載の変速段推定方法であって、
　前記第１時間よりも後の第５時間に単位時間当たりの前記車両の進行距離（車速Ｖ）が所定の閾値以下となったときに、
　前記変速段を初期値と推定するステップ、
　をさらに含む、変速段推定方法。

　（９）によれば、車両の速度が所定の閾値以下となったときに、変速段を初期値と推定することによって、ユーザが車両を停止させた場合に、切替変速装置で選択された変速段の推定結果をリセットすることができる。

　（１０）　（１）から（９）のいずれかに記載の変速段推定方法であって、
　前記動力源は、電動機と踏力入力部とを有し、
　前記車両は、ユーザから前記踏力入力部に加えられた入力値（ペダルトルク値Ｔｑ）と、単位時間当たりの前記車両の進行距離（車速Ｖ）とに基づいて、前記電動機による補助力を発生可能な電動補助自転車である、変速段推定方法。

　（１０）によれば、電動補助自転車において、ユーザが切替変速装置のどの変速段を選択しているかを随時推定することが可能となる。また、シフトインジケータ機能を備えていない電動補助自転車に対しても、後付けで簡便にシフトインジケータ機能を提供することができる。

　（１１）　動力源（モータＭ）と、
　該動力源と車輪（後輪７８）との動力伝達経路に設けられ、ｎ段（ｎは２以上の自然数）の変速段を切替可能な切替変速装置（切替変速装置３０）と、
　を有する車両（電動アシスト自転車１０）の、前記切替変速装置の前記変速段を推定する変速段推定プログラムであって、
　第１時間に、前記切替変速装置を含む前記動力伝達経路の全体又は一部である伝達区間の変速比である第１変速比（検出変速比Ｒｄ）を取得する処理と、
　ｎ段の前記変速段が取りうる変速比の範囲内に設定されたｎ個の参照値（プリセット変速比Ｒｉ）と、取得された前記第１変速比と、を比較し、
　前記第１変速比がｎ個の前記参照値のうちの、小さい方からｍ番目（ｍは１以上かつｎ以下の自然数）の前記参照値と合致する場合に、前記切替変速装置の前記変速段を、ｍ段と推定する処理と、
　をプロセッサ（ＣＰＵ４０ａ）に実行させる、変速段推定プログラム。

　（１１）によれば、ユーザが切替変速装置のどの変速段を選択しているかを随時推定することが可能となる。また、シフトインジケータ機能を備えていない車両に対しても、後付けで簡便にシフトインジケータ機能を提供することができる。

　（１２）　（１１）に記載の変速段推定プログラムが記憶された記憶媒体（ＲＯＭ４０ｃ）。

　（１２）によれば、（１１）に記載の変速段推定プログラムを車両に搭載されたプロセッサで実行することが可能となる。

　（１３）　動力源（モータＭ）と、
　該動力源と車輪（後輪７８）との動力伝達経路に設けられ、ｎ段（ｎは２以上の自然数）の変速段を切替可能な切替変速装置（切替変速装置３０）と、
　を有する車両（電動アシスト自転車１０）の、前記切替変速装置の前記変速段を推定する変速段推定装置（制御装置４０）であって、
　第１時間に、前記切替変速装置を含む前記動力伝達経路の全体又は一部である伝達区間の変速比である第１変速比（検出変速比Ｒｄ）を取得する取得部（変速比取得部４０２）と、
　ｎ段の前記変速段が取りうる変速比の範囲内に設定されたｎ個の参照値（プリセット変速比Ｒｉ）と、前記取得部が取得した前記第１変速比と、を比較し、
　前記第１変速比がｎ個の前記参照値のうちの、小さい方からｍ番目（ｍは１以上かつｎ以下の自然数）の前記参照値と合致すると判定した場合に、前記切替変速装置の前記変速段を、ｍ段と推定する推定部（変速段推定部４０３）と、
　を備える、変速段推定装置。

　（１３）によれば、ユーザが切替変速装置のどの変速段を選択しているかを随時推定することが可能となる。また、シフトインジケータ機能を備えていない車両に対しても、後付けで簡便にシフトインジケータ機能を提供することができる。なお、変速段推定装置は、車載のコンピュータであってもよく、遠隔のサーバのコンピュータなどでもよい。変速段推定装置が遠隔のサーバのコンピュータである場合、取得部は、車両から送られる変速比データを取得する受信部に相当する。

　なお、本出願は、２０２２年７月１１日出願の日本特許出願（特願２０２２－１１１４４９）に基づくものであり、その内容は本出願の中に参照として援用される。

１０　電動アシスト自転車（車両、電動補助自転車）
３０　切替変速装置
４０　制御装置（変速段推定装置）
４０ａ　ＣＰＵ（プロセッサ）
４０ｃ　ＲＯＭ（記憶媒体）
４０２　変速比取得部（取得部）
４０３　変速段推定部（推定部）
７８　後輪（車輪）
７９　クランクペダル（動力源）
Ｍ　モータ（動力源）
Ｒｄ　検出変速比（第１変速比）
Ｒｄ　検出変速比（第２変速比）
Ｒｄ　検出変速比（第３変速比）
Ｒｉ　プリセット変速比（参照値）
Ｔｑ　ペダルトルク値（入力値）
Ｖ　車速（単位時間当たりの車両の進行距離）

Claims

　動力源と、
　該動力源と車輪との動力伝達経路に設けられ、ｎ段（ｎは２以上の自然数）の変速段を切替可能な切替変速装置と、
　を有する車両の、前記切替変速装置の前記変速段を推定する変速段推定方法であって、
　第１時間に、前記切替変速装置を含む前記動力伝達経路の全体又は一部である伝達区間の変速比である第１変速比を取得するステップと、
　ｎ段の前記変速段が取りうる変速比の範囲内に設定されたｎ個の参照値と、取得された前記第１変速比と、を比較し、
　前記第１変速比がｎ個の前記参照値のうちの、小さい方からｍ番目（ｍは１以上かつｎ以下の自然数）の前記参照値と合致する場合に、前記切替変速装置の前記変速段を、ｍ段と推定するステップと、
　を含む、変速段推定方法。
　請求項１に記載の変速段推定方法であって、
　前記第１時間よりも後の第２時間に、前記伝達区間の変速比である第２変速比を取得するステップと、
　ｎ個の前記参照値と、取得された前記第２変速比と、を比較し、
　前記第２変速比がｎ個の前記参照値のうちの、小さい方からｐ番目（ｐは１以上かつｎ以下の自然数）の前記参照値と合致する場合に、前記変速段をｐ段と推定するステップと、
　前記第１時間に推定された前記ｍ段、及び、前記第２時間に推定された前記ｐ段、に基づいて、前記切替変速装置の前記変速段を、前記ｍ段又は前記ｐ段と推定するステップと、
　をさらに含む、変速段推定方法。
　請求項２に記載の変速段推定方法であって、
　前記第２時間よりも後の第３時間に、前記伝達区間の変速比である第３変速比を取得するステップと、
　ｎ個の前記参照値と、取得された前記第３変速比と、を比較し、
　前記第３変速比がｎ個の前記参照値のうちの、小さい方からｑ番目（ｑは１以上かつｎ以下の自然数）の前記参照値と合致する場合に、前記変速段をｑ段と推定するステップと、
　前記第１時間に推定された前記ｍ段、前記第２時間に推定された前記ｐ段、及び、前記第３時間に推定された前記ｑ段に基づいて、
　前記切替変速装置の前記変速段を、前記ｍ段、前記ｐ段、及び、前記ｑ段のうち、出現回数が最多のものを前記変速段と推定するステップと、
　をさらに含む、変速段推定方法。
　請求項３に記載の変速段推定方法であって、
　前記出現回数が最多のものが存在しないときは、前記切替変速装置の前記変速段を、直前に前記切替変速装置の前記変速段として推定された前記変速段と推定するステップ、
　をさらに含む、変速段推定方法。
　請求項１に記載の変速段推定方法であって、
　第４時間に、該第４時間よりも前の所定期間に複数回の前記変速段の推定がされている場合に、
　前記切替変速装置の前記変速段を、出現回数が最多のものを前記変速段と推定するステップ、
　をさらに含む、変速段推定方法。
　請求項１から５のいずれか一項に記載の変速段推定方法であって、
　前記第１変速比とｎ個の前記参照値とを比較したときに、
　前記第１変速比が、ｎ個の前記参照値のうちの最小の変速段の前記参照値よりも小さい、又は、ｎ個の前記参照値のうちの最大の変速段の前記参照値よりも大きい場合、
　（ｉ）～（ｉｉｉ）の少なくとも１つを実行するステップをさらに備える、
　（ｉ）前記動力伝達経路の異変を判定する
　（ｉｉ）前記動力伝達経路を利用した駆動を抑制する若しくは禁止するための情報を生成する
　（ｉｉｉ）前記車両の乗員、前記車両の製造者、前記車両の管理者、前記車両の認可者、又は、前記車両の取り締まり者の少なくとも１つに報知するための情報を生成する
　変速段推定方法。
　請求項１から６のいずれか一項に記載の変速段推定方法であって、
　前記第１変速比とｎ個の前記参照値とを比較したときに、
　前記第１変速比が、ｎ個の前記参照値のうちの最大の変速段の前記参照値よりも大きい場合、前記変速段をｎ＋１段と推定するステップ、
　をさらに含む、変速段推定方法。
　請求項１から７のいずれか一項に記載の変速段推定方法であって、
　前記第１変速比とｎ個の前記参照値とを比較したときに、
　前記伝達区間の前記変速比が取得できない場合、又は、前記変速段が推定できない場合、前記変速段を０段と推定するステップ、
　をさらに含む、変速段推定方法。
　請求項１から８のいずれか一項に記載の変速段推定方法であって、
　前記第１時間よりも後の第５時間に単位時間当たりの前記車両の進行距離が所定の閾値以下となったときに、
　前記変速段を初期値と推定するステップ、
　をさらに含む、変速段推定方法。
　請求項１から９のいずれか一項に記載の変速段推定方法であって、
　前記動力源は、電動機と踏力入力部とを有し、
　前記車両は、ユーザから前記踏力入力部に加えられた入力値と、単位時間当たりの前記車両の進行距離とに基づいて、前記電動機による補助力を発生可能な電動補助自転車である、変速段推定方法。
　動力源と、
　該動力源と車輪との動力伝達経路に設けられ、ｎ段（ｎは２以上の自然数）の変速段を切替可能な切替変速装置と、
　を有する車両の、前記切替変速装置の前記変速段を推定する変速段推定プログラムであって、
　第１時間に、前記切替変速装置を含む前記動力伝達経路の全体又は一部である伝達区間の変速比である第１変速比を取得する処理と、
　ｎ段の前記変速段が取りうる変速比の範囲内に設定されたｎ個の参照値と、取得された前記第１変速比と、を比較し、
　前記第１変速比がｎ個の前記参照値のうちの、小さい方からｍ番目（ｍは１以上かつｎ以下の自然数）の前記参照値と合致する場合に、前記切替変速装置の前記変速段を、ｍ段と推定する処理と、
　をプロセッサに実行させる、変速段推定プログラム。
　請求項１１に記載の変速段推定プログラムが記憶された記憶媒体。
　動力源と、
　該動力源と車輪との動力伝達経路に設けられ、ｎ段（ｎは２以上の自然数）の変速段を切替可能な切替変速装置と、
　を有する車両の、前記切替変速装置の前記変速段を推定する変速段推定装置であって、
　第１時間に、前記切替変速装置を含む前記動力伝達経路の全体又は一部である伝達区間の変速比である第１変速比を取得する取得部と、
　ｎ段の前記変速段が取りうる変速比の範囲内に設定されたｎ個の参照値と、前記取得部が取得した前記第１変速比と、を比較し、
　前記第１変速比がｎ個の前記参照値のうちの、小さい方からｍ番目（ｍは１以上かつｎ以下の自然数）の前記参照値と合致する場合に、前記切替変速装置の前記変速段を、ｍ段と推定する推定部と、
　を備える、変速段推定装置。