JP2000067614A - 自転車用照明点灯制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 自転車の照明装置を自転車用ダイナモで駆動
する場合に、低速走行時に照度不足を生じることがない
自転車用照明点灯制御装置を提供する。 【解決手段】 自転車のハブダイナモ１の発電電力を整
流回路２で整流し、その整流出力をダイオード２ｂを介
して照明装置３に供給すると共に、一次電池５の出力電
圧を整流出力電圧が所定電圧以下でオン状態となるスイ
ッチング回路７を介して照明装置３に供給する。照明装
置３は走行状態で且つ周囲光量が低い状態で走行開始直
後の低速走行時にハブダイナモ１の発電電力不足を一次
電池５で補って定格電圧で明るく点灯される。走行状態
から停止したときには照明装置３が所定時間点滅制御さ
れる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自転車用ダイナモ
で発電した電力によって前照灯等の照明装置を点灯制御
する自転車用照明点灯制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の自転車用照明点灯制御装置として
は、例えば特開平８−１６４７８７号公報に記載された
ものがある。

【０００３】この従来例には、車輪の回転により発電す
る発電機と、電力を発生する電源となる電池と、前記発
電機及び電池の発電電力によって点灯する照明灯と、前
記発電機と照明灯との間に接続された第１のスイッチ手
段と、前記電池と照明灯との間に接続された第２のスイ
ッチと、周囲の明るさに応じて前記第１のスイッチ手段
を切換る自動点灯消灯回路と、夜間の通常速度での走行
時には前記第１のスイッチ手段により前記発電機と照明
灯とを接続し、且つ夜間の低速走行時及び夜間停止後一
定時間に前記第２のスイッチ手段により前記電池と照明
灯とを接続するように切替を制御する切替制御手段とを
具える自転車用照明装置が記載されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例にあっては、自転車の夜間における低速走行時及び
走行停止後一定時間は、電池の電力を照明灯に供給して
これを点灯し、通常速度での走行状態となると、電池に
代えて発電機の発電力を照明灯に供給してこれを点灯す
るようにしているので、低速走行時には電池の電力のみ
によって照明灯を点灯させるので、電池の電力から発電
機の電力に切替える設定電圧を低く設定すると、発電機
の電力が脈流であることにより、照明灯がちらつくと共
に、電池による発光量に対して発電機による発光量が低
下することにより違和感を与えることになるため、電力
を切替える設定電圧を高めに設定する必要があり、電池
の消費電力が大きくなって電池寿命が低下するという未
解決の課題がある。

【０００５】そこで、本発明は、上記従来例の未解決の
課題に着目してなされたものであり、低速走行時には自
転車用ダイナモの発電力の不足分を一次電池の電力で補
充することにより、照明装置で所定の光量を維持しなが
ら一次電池の寿命を長寿命化させることができる自転車
用照明点灯制御装置を提供することを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に係る自転車用照明点灯制御装置は、自転
車に装着された自転車用ダイナモと、該自転車用ダイナ
モで発電された電圧で照明装置を点灯制御する制御手段
とを備えた自転車用照明点灯制御装置において、前記制
御手段が、自転車用ダイナモの発電電力を整流し、その
整流出力をダイオードを介して前記照明装置に供給する
整流手段と、該整流手段のダイオードと前記照明装置と
の間に整流出力を補充して当該照明装置を所定照度で点
灯させる直流電力を供給する一次電池とを備えているこ
とを特徴としている。

【０００７】また、請求項２に係る自転車用照明点灯制
御装置は、自転車に装着された自転車用ダイナモと、該
自転車用ダイナモで発電された電圧で照明装置を点灯制
御する制御手段とを備えた自転車用照明点灯制御装置に
おいて、前記制御手段は、自転車用ダイナモの発電電力
を整流し、その整流出力をダイオードを介して前記照明
装置に供給する整流手段と、該整流手段のダイオードと
前記照明装置との間に整流出力を補充して当該照明装置
を所定照度で点灯させる直流電力を供給する一次電池
と、自転車の走行状態を検出する走行状態検出手段と、
周囲の光量を検出する光量検出手段と、前記走行状態検
出手段で自転車の走行状態を検出し、且つ光量検出手段
の光量が設定値以下であるときに前記照明装置を点灯制
御する点灯制御手段とを備えていることを特徴としてい
る。

【０００８】さらに、請求項３に係る自転車用照明点灯
制御装置は、請求項２に係る発明において、前記点灯制
御手段は、走行状態検出手段で走行状態を検出した後に
走行状態を検出しない状態となったときに、所定時間照
明装置を点滅制御するように構成されていることを特徴
としている。

【０００９】さらにまた、請求項４に係る自転車用照明
点灯制御装置は、請求項２又は３に係る発明において、
前記点灯制御手段は、前記整流手段の出力電圧を監視
し、前記照明装置に印加する電圧を定格電圧に維持する
過電圧防止手段を備えていることを特徴としている。

【００１０】なおさらに、請求項５に係る自転車用照明
点灯制御装置は、請求項１乃至４の何れかに係る発明に
おいて、前記制御手段は、一次電池とダイオード及び照
明装置の接続点との間に、前記整流手段の整流出力電圧
が当該照明手段の定格電圧に近い所定電圧未満であると
きにオン状態となり、所定電圧以上であるときにオフ状
態となるスイッチング手段を備えていることを特徴とし
ている。

【００１１】また、請求項６に係る自転車用照明点灯制
御装置は、請求項１乃至５の何れかに係る発明におい
て、前記照明装置が自転車の前照灯であることを特徴と
している。

【００１２】さらに、請求項７に係る自転車用照明点灯
制御装置は、請求項１乃至６の何れかに係る発明におい
て、前記自転車用ダイナモは、非駆動輪のハブに内蔵さ
れたハブダイナモで構成されていることを特徴としてい
る。

【００１３】

【実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面に基づ
いて説明する。図１は本発明の一実施形態における電機
的接続関係を示す回路図である。

【００１４】図中、１は自転車の非駆動輪となる前輪の
ハブに内蔵された自転車用ダイナモとしてのハブダイナ
モであって、このハブダイナモ１から前輪の回転数に応
じた周波数の交流信号が出力される。

【００１５】このハブダイナモ１の出力側には、負極出
力端子が接地された全波整流を行うダイオードブリッジ
回路２ａとその正極側出力端子にアノードを接続したダ
イオード２ｂとで構成される整流手段としての整流回路
２が接続され、この整流回路２のダイオード２ｂのカソ
ードが照明装置としての前照灯３の一端に接続され、前
照灯３の他端が点灯制御手段としての点灯制御回路４を
介して接地されている。

【００１６】また、４本の乾電池を直列に接続した一次
電池５を有し、その負極側が接地され、正極側がダイオ
ード６を順方向に介して正極電源端子Ｖ_DDに接続されて
いると共に、スイッチング回路７を介して、整流回路２
のダイオード２ｂと前照灯３との接続点に接続されてい
る。

【００１７】ここで、整流回路２、点灯制御回路４、一
次電池５及びスイッチング回路７で制御手段を構成して
いる。さらに、整流回路２のダイオードブリッジ回路２
ａの正極側出力端子がダイオード２ｃを介して一次電池
５の正極側及びスイッチング回路７間に接続され、その
接続点と接地との間に比較的大きな容量の平滑用コンデ
ンサ２ｄが接続されている。

【００１８】そして、点灯制御回路４は、整流回路２の
出力電圧が比較的低い所定電圧以上となったか否かを検
出して自転車が走行状態であるか否かを検出する走行状
態検出手段としての走行状態検出回路８と、自転車の周
囲の光量を検出する光量検出手段としての光量検出回路
９と、走行状態検出回路８で走行停止状態を検出したと
きに所定時間高レベルのタイマ信号を出力するタイマ回
路１０と、このタイマ回路１０の高レベルのタイマ信号
が入力されている間所定周波数の発振パルス信号を出力
する発振回路１１と、前記前照灯３及び接地間に介挿さ
れ、走行状態検出回路８で走行状態を検出し、且つ光量
検出回路９で低光量状態を検出したときに又は光量検出
回路で低光量状態を検出し、且つ発振回路１１から高レ
ベルの発振パルス信号が出力されているときにオン状態
となる通電制御回路１２とを備えている。

【００１９】ここで、走行状態検出回路８は、整流回路
２のダイオードブリッジ回路２ａの正極側出力端子及び
負極側接続端子間に接続された抵抗Ｒ１及び低容量の充
放電用コンデンサＣ１と、この充放電用コンデンサＣ１
と並列に接続されたコンデンサＣ１の抵抗Ｒ１側が負極
性となることを防止するダイオードＤ１及び放電用抵抗
Ｒ２の並列回路と、ダイオードＤ１のカソード側及び放
電用抵抗Ｒ２の接続点にベース抵抗Ｒ３を介してベース
が接続されると共に、エミッタが接地され、且つコレク
タがコレクタ抵抗Ｒ４を介して正極電源端子Ｖ_DDに接続
されたＮＰＮ型のスイッチング用トランジスタＱ１と、
このトランジスタＱ１のコレクタ電圧が入力されたイン
バータＩＮ１及びＩＮ２の直列回路とで構成されてい
る。

【００２０】したがって、ハブダイナモ１が発電停止状
態であるか又は発電状態となって整流回路２のダイオー
ドブリッジ回路２ａの出力端子間に発生する直流電圧に
よる充電用コンデンサＣ１の充電電圧がトランジスタＱ
１の閾値電圧以上となるまでの間はトランジスタＱ１が
オフ状態を維持する。

【００２１】そして、インバータＩＮ１から出力される
走行状態検出信号ＳＲ１が前記スイッチング回路１２に
供給され、インバータＩＮ２から出力される走行状態検
出信号ＳＲ２がタイマ回路１０に供給されている。

【００２２】このため、トランジスタＱ１のコレクタ電
圧は高レベルとなっており、インバータＩＮ１から出力
される走行状態検出信号ＳＲ１は低レベルとなり、イン
バータＩＮ２から出力される走行状態検出信号ＳＲ２は
高レベルとなる。

【００２３】この状態から、充放電用コンデンサＣ１の
充電電圧がトランジスタＱ１の閾値電圧以上となると、
トランジスタＱ１がオン状態となり、そのコレクタ電圧
が低レベルとなることから、インバータＩＮ１から出力
される走行状態検出信号ＳＲ１及びインバータＩＮ２か
ら出力される走行状態検出信号ＳＲ２が夫々高レベル及
び低レベルに反転される。

【００２４】また、光量検出回路９は、エミッタが接地
され、且つコレクタがコレクタ抵抗Ｒ５を介して正極側
電源端子Ｖ_DDに接続されたＮＰＮ型のフォトトランジス
タＰＴと、このトランジスタＰＴのコレクタ及びエミッ
タ間に接続された充放電用コンデンサＣ２とで構成さ
れ、フォトトランジスタＰＴのコレクタから周囲が明る
いときに低レベル、逆に暗いときに高レベルとなる光量
検出信号ＳＬがスイッチング回路１２に出力される。

【００２５】さらに、タイマ回路１０は、走行状態検出
回路８のインバータＩＮ２の出力信号を微分するコンデ
ンサＣ３及び抵抗Ｒ６で構成された微分回路１０ａと、
この微分回路１０ａの微分出力がダイオードＤ２及びベ
ース抵抗Ｒ７を介してベースに供給されると共に、エミ
ッタが接地され、且つコレクタがコレクタ抵抗Ｒ８を介
して正極側電源端子Ｖ_DDに接続されたＮＰＮ型のスイッ
チング用トランジスタＱ２と、コレクタ抵抗Ｒ８と並列
に接続されたコレクタ抵抗Ｒ８の抵抗値より数十倍大き
い抵抗値を有する抵抗Ｒ９及び結合用コンデンサＣ４と
の直列回路と、充放電用コンデンサＣ４の抵抗Ｒ９側が
負極性となることを防止するダイオードＤ３と、抵抗Ｒ
９及び結合用コンデンサＣ４の接続点にベース抵抗Ｒ１
０を介してベースが接続されると共に、エミッタが接地
され、且つコレクタがコレクタ抵抗Ｒ１１を介して正極
側電源端子Ｖ_DDに接続されたＮＰＮ型のスイッチング用
トランジスタＱ３と、このトランジスタＱ３のコレクタ
から出力されるタイマ信号ＳＴがダイオードＤ４を介し
て前記トランジスタＱ２のベース抵抗Ｒ７に供給される
と共に、発振回路１１に出力される。

【００２６】したがって、走行状態検出回路８のインバ
ータＩＮ２から出力される走行状態検出信号ＳＳ２が走
行状態を表す低レベルであるときには、トランジスタＱ
２がオフ状態を維持するので、結合用コンデンサＣ４の
両端に夫々正極側電源端子Ｖ _DDの電圧が印加されている
ので、結合用コンデンサＣ４は充電されず、トランジス
タＱ３のベースに抵抗Ｒ９を介して正極側電源端子Ｖ_DD
の所定電圧が印加されることにより、これがオン状態と
なり、そのコレクタから出力されるタイマ信号ＳＴは低
レベルを維持する。

【００２７】この状態から、走行状態検出信号ＳＳ２が
停止状態を表す高レベルに反転すると、微分回路１０ａ
から走行状態検出信号ＳＳ２の立ち上がりで高レベルと
なる微分パルスが出力され、これがダイオードＤ２を介
してトランジスタＱ２のベースに供給されるので、この
トランジスタＱ２がオン状態となり、そのコレクタ電圧
が正極側電源端子Ｖ_DDの正の所定電圧（６Ｖ）から０Ｖ
に変化する。このコレクタ電圧の変化が結合用コンデン
サＣ４及びベース抵抗Ｒ１０を通じてトランジスタＱ３
のベースに与えられることにより、このトランジスタＱ
３がオフ状態となり、そのコレクタから出力されるタイ
マ信号ＳＴが高レベルに反転する。

【００２８】このように、タイマ信号ＳＴが高レベルに
反転すると、これがダイオードＤ４を介してトランジス
タＱ２及びベース抵抗Ｒ７を介してトランジスタＱ２の
ベースに供給されるにより、このトランジスタＱ２のオ
ン状態が維持される。

【００２９】この結果、結合用コンデンサＣ４における
トランジスタＱ２のコレクタ側が接地されることによ
り、結合用コンデンサＣ４が自身の容量と抵抗Ｒ９の抵
抗値とで決定される大きな時定数をもって充電開始さ
れ、その充電電圧がトランジスタＱ３の閾値電圧に達す
る迄の間はトランジスタＱ３がオフ状態を維持すること
により、タイマ信号ＳＴが高レベル状態を継続する。

【００３０】そして、約１分程度経過して結合用コンデ
ンサＣ４の充電電圧がトランジスタＱ３の閾値電圧に達
すると、このトランジスタＱ３がオン状態に復帰し、タ
イマ信号ＳＴが低レベルに復帰する。

【００３１】さらにまた、発振回路１１は、直列に接続
され２つのナンドゲート回路ＮＡ１及びＮＡ２を有し、
ナンドゲート回路ＮＡ１の一方の入力側にタイマ回路１
０のタイマ出力が供給され、他方の入力側が抵抗Ｒ１２
及びコンデンサＣ５を介してナンドゲート回路ＮＡ２の
出力側に接続されると共に、抵抗Ｒ１２及びコンデンサ
Ｃ５の接続点が抵抗Ｒ１３を介してナンドゲート回路Ｎ
Ａ１及びＮＡ２の接続点に接続されると共に、ダイオー
ドＤ４を逆方向に介して接地された構成を有し、ナンド
ゲート回路ＮＡ１の一方の入力側に供給されるタイマ回
路１０のタイマ出力が高レベルであるときにコンデンサ
Ｃ５の容量と抵抗Ｒ１３の抵抗値とで決定される時定数
に基づいてナンドゲート回路ＮＡ２から例えば０．５秒
周期で高レベル及び低レベルを繰り返す発振パルス信号
を出力する。

【００３２】なおさらに、通電制御回路１２は、一対の
入力側に夫々走行状態検出回路８のインバータＩＮ１の
出力信号及び光量検出回路９の光量検出信号が入力され
たＣ−ＭＯＳで構成されるナンドゲート回路ＮＡ３と、
このナンドゲート回路ＮＡ３の出力側に接続されたイン
バータＩＮ３と、このインバータＩＮ３の出力側に接続
されたダイオードＤ５とで構成される走行時判定回路１
３と、一対の入力側に夫々光量検出回路９の光量検出信
号及び発振回路１１の発振パルス信号が入力されたＣ−
ＭＯＳで構成されるナンドゲート回路ＮＡ４と、このナ
ンドゲート回路ＮＡ４の出力側に接続されたインバータ
ＩＮ４と、このインバータＩＮ４の出力側に接続された
ダイオードＤ６とで構成される停止時判定回路１４と、
走行時判定回路１３及び停止判定回路１４の出力信号が
夫々ベース抵抗Ｒ１４を介して入力されると共に、コレ
クタが前照灯３に接続されたＮＰＮ型のトランジスタＱ
４と、このトランジスタＱ４のエミッタがベースに、コ
レクタが前照灯３に、エミッタが接地されたＮＰＮ型の
トランジスタＱ５とで構成されている。

【００３３】したがって、通電制御回路１２では、走行
時判定回路１３から、走行状態検出回路８の走行状態検
出信号ＳＡ１が走行状態を表す高レベルであり且つ光量
検出回路９の光量検出信号ＳＬが暗い状態を表す高レベ
ルであるときにのみ高レベルとなるスイッチング信号Ｓ
Ｓ１が出力され、同様に停止時判定回路１４から光量検
出回路９の光量検出信号ＳＬが高レベルであり且つ発振
回路１１の発振パルス信号が高レベルであるときにのみ
高レベルとなるスイッチング信号ＳＳ２が出力される。
これらスイッチング信号ＳＳ１及びＳＳ２が高レベルで
あるときにトランジスタＱ３及びＱ４がオン状態となっ
て、前照灯３の通電路が形成されて、前照灯３が点灯制
御される。

【００３４】また、スイッチング回路７は、整流回路２
のダイオードブリッジ回路２ａの正極側出力端子及び接
地間に接続されたツェナー電圧が前照灯３の定格電圧よ
り１Ｖ程度低い値に設定されたツェナーダイオードＺＤ
１と抵抗Ｒ１５とのの直列回路と、そのツェナーダイオ
ードＺＤ１及び抵抗Ｒ１５の接続点にベース抵抗Ｒ１６
を介してベースが接続されると共に、エミッタが接地さ
れ、且つコレクタがコレクタ抵抗Ｒ１７を介して正極側
電源端子Ｖ_DDに接続されたＮＰＮ型のトランジスタＱ６
と、そのコレクタ電圧が入力されるインバータＩＮ５
と、このインバータＩＮ５の出力側がベース抵抗Ｒ１８
を介してベースに接続されると共に、コレクタが前照灯
３に接続されたＰＮＰ型のトランジスタＱ７と、このト
ランジスタＱ７のエミッタにベースが接続されると共
に、コレクタが前照灯３に接続され、且つエミッタが一
次電池５とダイオード２ｂとの接続点に接続されたＮＰ
Ｎ型のトランジスタＱ８とを備えている。

【００３５】したがって、整流回路２のダイオードブリ
ッジ回路２ａの出力端子間の整流出力電圧がツェナーダ
イオードＺＤ１のツェナー電圧未満であるときには、ト
ランジスタＱ６がオフ状態となるため、インバータＩＮ
５の出力側が低レベルとなり、これによってトランジス
タＱ７及びＱ８が共にオン状態となって、一次電池５の
直流電力を前照灯３に通電する通電状態となるが、ダイ
オードブリッジ回路２ａの整流出力電圧がツェナーダイ
オードＺＤ１のツェナー電圧以上となると、トランジス
タＱ６がオン状態となることにより、インバータＩＮ５
の出力側が高レベルとなり、これによってトランジスタ
Ｑ７及びＱ８が共にオフ状態となって、一次電池５から
の直流電力の前照灯３への通電路が遮断される。

【００３６】さらに、前述した通電制御回路１２には、
前照灯３に定格電圧以上の過電圧がかかることを防止す
る過電圧防止回路１５が設けられている。この過電圧防
止回路１５は、整流回路２のダイオードブリッジ回路２
ａの正極側出力端子と接地との間に接続されたツェナー
電圧が前照灯３の定格電圧に設定されたツェナーダイオ
ードＺＤ２と抵抗Ｒ２１との直列回路と、このツェナー
ダイオードＺＤ２及び抵抗Ｒ２１の接続点にベース抵抗
Ｒ２２を介してベースが接続されると共に、エミッタが
接地され、且つコレクタが通電制御回路１２におけるベ
ース抵抗Ｒ１４とトランジスタＱ４のベースとの間に接
続されたＮＰＮ型のトランジスタＱ９とを備えている。

【００３７】さらにまた、正極側電源端子Ｖ_DDと前照灯
３及び点灯制御回路１２のトランジスタＱ５との間に抵
抗Ｒ２３と自転車の尾灯用の発光ダイオードＰＤの直列
回路が介挿され、また前照灯３とスイッチング回路７と
の接続点と接地との間に前照灯３の電圧変動を吸収する
平滑用コンデンサＣ６が介挿されている。

【００３８】次に、上記実施形態の動作を説明する。
今、昼間に自転車が停止しているものとすると、この状
態では、非駆動輪となる前輪が停止しているので、ハブ
ダイナモ１は発電停止状態にあり、交流信号は出力され
ない状態となっており、従って整流回路２からも直流出
力電圧は得られない状態となっている。

【００３９】この状態では、スイッチング回路７のトラ
ンジスタＱ６がオフ状態となり、インバータＩＮ５の出
力側が低レベルとなってトランジスタＱ７及びＱ８が共
にオン状態となって一次電池５の前照灯３に対する通電
路が確保されている。

【００４０】しかしながら、この自転車の停止状態で
は、走行状態検出回路８の充放電用コンデンサＣ１が放
電状態にあって、トランジスタＱ１がオフ状態であるた
め、インバータＩＮ１及びＩＮ２から出力される走行状
態検出信号ＳＲ１及びＳＲ２は夫々低レベル及び高レベ
ルとなっている。

【００４１】また、昼間であるので、光量検出回路９の
フォトトランジスタＰＴがオン状態となって光量検出信
号ＳＬも低レベルを維持している。このため、点灯制御
回路１２における走行時判定回路１３のナンドゲート回
路ＮＡ３は、これに入力される走行状態検出信号ＳＲ１
及び光量検出信号ＳＬが共に低レベルであるので、その
出力側が高レベルとなり、インバータＩＮ３の出力側が
低レベルとなると共に、タイマ回路１０では、微分回路
１０ａに入力される走行状態検出信号ＳＲ２が高レベル
を維持した状態であるので、微分パルスは出力されず、
トランジスタＱ２がオフ状態となって、トランジスタＱ
３がオン状態となり、タイマ信号ＳＴがが低レベルを継
続し、これに応じて発振回路１１から発振パルス信号Ｓ
Ｏが出力されず、低レベルを維持しているので、停止時
判定回路１４のナンドゲート回路ＮＡ４もその入力側に
入力される光量検出信号ＳＬ及び発振パルス信号ＳＯが
共に低レベルであるので、その出力側も高レベルとな
り、インバータＩＮ４の出力側が低レベルとなる。

【００４２】この結果、トランジスタＱ４及びＱ５がオ
フ状態を維持することから、前照灯３及び尾灯用発光ダ
イオードＰＤが消灯状態を継続する。この停止状態から
自転車を走行させると、これに応じてハブダイナモ１か
ら走行速度に応じた発電電力が出力され、これが整流回
路２で整流されて整流出力電圧が上昇する。

【００４３】このため、走行状態検出回路８の充放電用
コンデンサＣ１が直ちに充電されてトランジスタＱ１が
オン状態となり、インバータＩＮ１及びＩＮ２から出力
される走行状態検出信号ＳＲ１及びＳＲ２が夫々走行状
態を表す低レベル及び高レベルに反転する。

【００４４】しかしながら、この状態でも光量検出回路
９の光量検出信号ＳＬが低レベルを維持していることか
ら、点灯制御回路１２における走行時判定回路１３及び
停止時判定回路１４の出力信号は共に低レベルを維持す
ることにより、トランジスタＱ４及びＱ５がオフ状態を
維持し、前照灯３及び尾灯用発光ダイオードＰＤが消灯
状態を維持する。

【００４５】この昼間の走行状態でトンネルや随道等の
光量の少ない場所を走行する状態となると、これに応じ
て、光量検出回路９のフォトトランジスタＰＴがオフ状
態となることにより、充電用コンデンサＣ２が充電状態
となり、その充電電圧が高くなって光量検出信号ＳＬが
高レベルとなると、走行時判定回路１３におけるナンド
ゲート回路ＮＡ３の入力側に供給される走行状態検出信
号ＳＲ１及び光量検出信号ＳＬが共に高レベルとなるこ
とにより、その出力側が低レベルとなり、インバータＩ
Ｎ３の出力側が高レベルに反転することにより、これが
ダイオードＤ６を介してトランジスタＱ４のベースに供
給される。

【００４６】このトランジスタＱ４がオン状態となり、
これに応じてトランジスタＱ５もオン状態となることか
ら、前照灯３及び尾灯用発光ダイオードＰＤが通電状態
となって点灯される。

【００４７】このとき、自転車が所定速度（例えば１０
ｋｍ／ｈ）以上で走行しているときには、ハブダイナモ
１の発電電力が前照灯３を点灯させるに充分であるの
で、整流回路２のダイオードブリッジ回路２ａの整流出
力電圧がスイッチング回路７のツェナーダイオードＺＤ
１のツェナー電圧以上となることにより、トランジスタ
Ｑ６がオン状態となり、インバータＩＮ５の出力側が高
レベルとなってトランジスタＱ７及びＱ８が共にオフ状
態となって、一次電池５から前照灯３への通電路が遮断
されて、前照灯３の大きな消費電力がハブダイナモ１の
発電電力で賄われる。

【００４８】一方、夜間で自転車の走行を開始する場合
には、自転車の停止状態では、走行状態検出回路８の走
行状態検出信号ＳＲ１及びＳＲ２が共に低レベル及び高
レベルであることにより、光量検出回路９の光量検出信
号ＳＬが高レベルとなっても点灯制御回路１２の走行時
判定回路１３及び停止時判定回路１４の出力側が前述し
た昼間と同様に低レベルを維持し、トランジスタＱ４及
びＱ５が共にオフ状態となって、前照灯３及び尾灯用発
光ダイオードＰＤが消灯状態を維持する。

【００４９】この夜間の停止状態から自転車を走行開始
させると、その直後に前述したように走行状態検出回路
８の走行状態検出信号ＳＲ１及びＳＲ２が夫々高レベル
及び低レベルに反転するので、点灯制御回路１２の走行
時判定回路１３のナンドゲート回路ＮＡ３に入力される
走行状態検出信号ＳＲ１及び光量検出信号ＳＬが共に高
レベルとなることにより、その出力側が低レベルとな
り、これに応じてインバータＩＮ３の出力側が高レベル
に反転し、これがトランジスタＱ４のベースに供給され
るので、これがオン状態となり、トランジスタＱ５もオ
ン状態となって、前照灯３及び尾灯用発光ダイオードＰ
Ｄの通電路が形成される。

【００５０】このとき、自転車が走行開始直後の極低速
走行状態であるので、整流回路２のダイオードブリッジ
回路２ａから出力される整流出力電圧は低電圧であり、
スイッチング回路７のツェナーダイオードＺＤ１のツェ
ナー電圧未満であるので、トランジスタＱ６がオフ状態
を維持し、インバータＩＮ５の出力側が低レベルとなる
ことにより、トランジスタＱ７及びＱ８がオン状態とな
って、一次電池５の出力電圧が前照灯３に印加されるこ
とにより、ハブダイナモ１の発電電力が少ない状態であ
ってもその不足分を一次電池５の出力電圧で補って前照
灯３を定格電圧で明るく点灯させることができ、自転車
前方の視認性を前述した従来例に比較して格段に向上さ
せることができ、安全走行を確保することができる。

【００５１】その後、車速の増加と共にハブダイナモ１
の発電電力も増加することにより、一次電池５の出力電
圧による補充電圧も減少し、車速が例えば１０ｋｍ／ｈ
以上の高速走行状態となって整流回路２におけるダイオ
ードブリッジ回路２ａの正極側出力電圧がスイッチング
回路７におけるツェナーダイオードＺＤ１のツェナー電
圧以上となると、トランジスタＱ６がオン状態となり、
これに応じてインバータＩＮ５の出力側が高レベルとな
ることにより、トランジスタＱ７及びＱ８が共にオフ状
態となって一次電池５の出力電圧を前照灯３に印加する
通電路が遮断されて、一次電池５及びハブダイナモ１の
電力による前照灯の点灯制御状態からハブダイナモ１の
発電電力のみによる前照灯の制御状態に切換わり、一次
電池５の電力消費を抑制して寿命を長くすることができ
る。

【００５２】この高速走行状態で、下り坂を走行する等
してさらに車速が増加し、ダイオードブリッジ回路２ａ
の直流出力電圧が過電圧防止回路１５のツェナーダイオ
ードＺＤ２のツェナー電圧を越える状態となると、トラ
ンジスタＱ９がオフ状態から徐々にオン状態に移行する
ことになり、これに応じて通電制御回路１２のトランジ
スタＱ４のベース電圧が低下することにより、トランジ
スタＱ５の通電量が減少されて前照灯３に対して定格電
圧を越える過電圧が印加されることを防止し、ランプ切
れを確実に防止する。

【００５３】その後、交差点での赤信号等によって、自
転車の車速を低下させて停止させると、車速の低下によ
ってハブダイナモ１の発電電力が低下し、整流回路２の
ダイオードブリッジ回路２ａから出力される整流出力電
圧がスイッチング回路７のツェナーダイオードＺＤ１に
おけるツェナー電圧未満となると、トランジスタＱ６が
オフ状態となって、インバータＩＮ５の出力側が低レベ
ルとなることにより、トランジスタＱ７及びＱ８が共に
オン状態に復帰して、一次電池５によってハブダイナモ
１の発電電力の不足分を補う状態に復帰し、停止間際で
も前照灯３を明るい状態に維持することができる。

【００５４】その後、自転車が停止すると、走行状態検
出回路８の充放電用コンデンサＣ１が放電状態となり、
その充電電圧がトランジスタＱ１の閾値電圧未満となる
と、このトランジスタＱ１がオフ状態に復帰し、インバ
ータＩＮ１及びＩＮ２から出力される走行状態検出信号
ＳＲ１及びＳＲ２が夫々走行停止状態を表す低レベル及
び高レベルに復帰する。

【００５５】このため、通電制御回路１２における走行
時判定回路１３のナンドゲート回路ＮＡ３の出力側が高
レベルに復帰し、インバータＩＮ３の出力側が低レベル
に復帰するので、トランジスタＱ４のベースが低レベル
となるが、走行時判定回路１３に代えて停止判定回路１
４からパルス信号が入力されることにより、トランジス
タＱ４及びＱ５がオン状態及びオフ状態を繰り返すこと
になり、前照灯３及び尾灯用発光ダイオードＰＤが点滅
制御される。

【００５６】すなわち、走行状態検出回路８のインバー
タＩＮ２から出力される走行状態検出信号ＳＲ２が低レ
ベルから高レベルに復帰したときに、タイマ回路１０の
微分回路１０ａから正極側の微分パルスが出力され、こ
れがダイオードＤ２を介してトランジスタＱ２のベース
に供給されることにより、このトランジスタＱ２がオン
状態となる。

【００５７】このため、トランジスタＱ２のコレクタ電
圧がそれまでの直流電源端子Ｖ_DDの直流電圧（例えば６
Ｖ）から接地電圧（０Ｖ）に急激に低下することにな
り、このコレクタ電圧の変化が結合用コンデンサＣ４を
通じてトランジスタＱ３のベースに与えられ、このトラ
ンジスタＱ３がオフ状態となってタイマ信号ＳＴが高レ
ベルに変化する。

【００５８】このタイマ信号ＳＴは、ダイオードＤ４を
介してトランジスタＱ２のベースに供給されるので、ト
ランジスタＱ２はオン状態を継続することになり、結合
用コンデンサＣ４が抵抗Ｒ９を介して大きな時定数で充
電されることになり、約１分後にその充電電圧がトラン
ジスタＱ３の閾値電圧以上となるとトランジスタＱ３が
オン状態に復帰して、タイマ信号ＳＴが低レベルに復帰
し、トランジスタＱ２もオフ状態に復帰する。

【００５９】そして、タイマ回路１０から出力されるタ
イマ信号ＳＴが高レベルとなると、発振回路１１からコ
ンデンサＣ５の容量及び抵抗Ｒ１３の抵抗値で決定され
る時定数で例えば０．５秒周期で高レベル及び低レベル
を繰り返す発振パルス信号ＳＯを出力し、これを通電制
御回路１２の停止時判定回路１４に供給する。

【００６０】このため、停止判定回路１４のナンドゲー
ト回路ＮＡ４の出力側が発振パルス信号ＳＯが高レベル
となる区間低レベルとなり、これがインバータＩＮ４で
反転されて、その出力側から発振パルス信号ＳＯに同期
したパルス信号が出力され、これがダイオードＤ７を介
してトランジスタＱ４のベースに供給される。

【００６１】したがって、トランジスタＱ４及びＱ５が
発振パルス信号に同期してオン状態及びオフ状態を繰り
返すことになり、前照灯３及び尾灯用発光ダイオードＰ
Ｄの通電路が開閉されることにより、これら前照灯３及
び尾灯用発光ダイオードＰＤが１分間程度点滅制御さ
れ、交差点周囲の自動車等の車両に自転車の存在をより
確実に視認させることができ、車両の左折時の巻き込み
事故や右折時の事故を未然に防止することができ、安全
性を向上させることができる。

【００６２】この状態から青信号によって走行を開始す
ると、上述した場合と同様に走行開始直後は、一次電池
５によってハブダイナモ１の発電電力を補充することに
より、前照灯３を明るく点灯させることができ、その後
自転車の走行を停止させたときには、１分間程度前照灯
３の点灯状態を継続することができるので、駐輪設備等
への自転車の格納などの作業を容易に行うことができ
る。

【００６３】その後、タイマ回路１０の設定時間経過す
ると、タイマ信号ＳＴが低レベルに復帰することによ
り、発振回路１１の発振パルス信号ＳＯが停止されて低
レベルに復帰し、これによって通電制御回路１２の停止
時判定回路１４のナンドゲート回路ＮＡ４の出力側が高
レベルに復帰し、インバータＩＮ４の出力側が低レベル
に復帰するので、トランジスタＱ４及びＱ５がオフ状態
を継続することになって、前照灯３及び尾灯用発光ダイ
オードＰＤが消灯される。

【００６４】なお、上記実施形態においては、走行状態
検出回路８でハブダイナモ１の発電電力を整流回路２の
出力電圧から検出することにより、自転車が走行状態で
あるか停止状態であるかを検出するようにした場合につ
いて説明したが、これに限定されるものではなく、自転
車に加速度センサ等で構成される振動センサを設け、こ
の振動センサのパルス状振動検出信号を例えばリトリガ
ラブルモノマルチバイブレータ及びインバータを使用し
て、走行状態検出信号ＳＲ１及びＳＲ２に相当する信号
を得るようにしてもよく、さらにはペダル踏力をトルク
センサで検出するようにしてもよい。

【００６５】また、上記実施形態においては、前照灯３
を点灯状態で自転車を停止させたときに、前照灯３の点
灯状態を１分程度継続させる場合について説明したが、
その継続時間及びその点滅周期は任意に設定することが
できる。

【００６６】さらに、タイマ回路１０も上記構成に限定
されるものではなく、トリガ信号によって所定時間幅の
パルス信号を出力する単安定回路や他のタイマ回路を適
用することができ、発振回路１１についても水晶振動子
を使用した発振回路、無安定バイブレータ等の他の任意
の発振回路を適用することができ、通電制御回路１２に
ついても任意の回路構成を設定することができる。

【００６７】さらにまた、上記実施形態においては、制
御素子としてバイポーラトランジスタを適用した場合に
ついて説明したが、これに限定されるものではなく、電
界効果トランジスタ等の他の制御素子を適用することが
できることは言うまでもない。

【００６８】さらに、上記実施形態においては、光量検
出回路９をフォトトランジスタＰＴを含んで構成した場
合について説明したが、これに限定されるものではな
く、フォトダイオードやＣｄＳ等の光センサを適用する
ことができる。

【００６９】さらにまた、上記実施形態においては、自
転車用ダイナモとしてハブダイナモ１を適用した場合に
ついて説明したが、これに限定されるものではなく、前
輪の側面に接触させるダイナモを適用してもよいことは
言うまでもない。なおさらに、上記実施形態において
は、点灯制御回路４を電子回路で構成する場合について
説明したが、これに限定されるものではなく、マイクロ
コンピュータを使用して演算処理するようにしてもよ
く、この場合には周囲の光量が少なく且つ走行中である
場合に、整流回路２の整流出力電圧が設定電圧未満であ
るときにハブダイナモ１の発電電力を一次電池５の出力
電圧で補い、設定電圧以上であるときにハブダイナモ１
の発電電力のみで前照灯３を消費電力を賄うようにした
り、ハブダイナモ１の出力電圧又は駆動車輪またはクラ
ンク軸に設けた車速センサの検出信号から自転車の車速
を検出し、この車速が設定車速未満であるときには一次
電池５でハブダイナモ１の発電電力を補い、設定車速を
越えると、ハブダイナモ１の発電電力に基づいて前照灯
２の消費電力を賄うように制御することもできる。

【００７０】また、上記実施形態においては、照明装置
として前照灯を適用した場合について説明したが、これ
に限定されるものではなく、自転車の側面等の周囲を照
らす照明装置に本発明を適用することができる。

【００７１】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１に係る発
明によれば、照明装置を点灯制御する制御手段として、
自転車用ダイナモの発電電力を整流し、その整流出力を
ダイオードを介して前記照明装置に供給する整流手段
と、該整流手段のダイオードと前記照明装置との間に整
流出力を補充して当該照明装置を所定照度で点灯させる
直流電力を供給する一次電池とを備えているので、自転
車の走行直後や停止直前の自転車用ダイナモの発電電力
が照明装置の定格電圧より低い場合には、自転車用ダイ
ナモの電力不足分を一次電池で補って照明装置を点灯制
御することができ、自転車の走行直後や停止直前でも前
照灯を明るく点灯させることができると共に、自転車用
ダイナモの発電電力と一次電池の電力とを併用している
ので、一次電池の電力消費量を抑制して電池寿命を長期
化させることができるという効果が得られる。

【００７２】また、請求項２に係る発明によれば、上記
請求項１に係る発明の効果に加えて自転車の走行状態を
検出する走行状態検出手段と、周囲の光量を検出する光
量検出手段と、前記走行状態検出手段で自転車の走行状
態を検出し、且つ光量検出手段の光量が設定値以下であ
るときに前記照明装置を点灯制御する点灯制御手段とを
備えているので、自転車の走行時に前照灯の点灯が必要
な状態となると自動的に前照灯を点灯制御することがで
きるという効果が得られる。

【００７３】さらに、請求項３に係る発明によれば、点
灯制御手段は、走行状態検出手段で走行状態を検出した
後に走行状態を検出しない状態となったときに、所定時
間照明装置を点滅状態に維持するように構成されている
ので、交差点での赤信号による一時停止中に、照明装置
の点滅状態を維持することができ、周囲の車両等に自転
車の存在を確実に視認させることができ、車両の右左折
時の事故を未然に防止することができると共に、停止後
に駐輪設備等への格納を容易に行うことができるという
効果が得られる。

【００７４】さらにまた、請求項４に係る発明によれ
ば、前記点灯制御手段は、前記整流手段の出力電圧を監
視し、前記照明装置に印加する電圧を定格電圧に維持す
る過電圧防止手段を備えているので、照明装置に過電圧
が作用してランプ切れ等を生じることを確実に防止し
て、安全走行を確保することができるという効果が得ら
れる。

【００７５】なおさらに、請求項５に係る発明によれ
ば、前記制御手段は、一次電池とダイオード及び照明装
置の接続点との間に、前記整流手段の整流出力電圧が当
該照明手段の定格電圧に近い所定電圧未満であるときに
オン状態となり、所定電圧以上であるときにオフ状態と
なるスイッチング手段を備えているので、必要以上の一
時電池の電力消費を抑制して、一次電池の寿命をより長
期化させることができるという効果が得られる。

【００７６】また、請求項６に係る発明によれば、照明
装置が自転車の前照灯であるので、夜間での安全走行を
確保することができるという効果が得られる。また、請
求項７に係る発明によれば、自転車用ダイナモは、非駆
動輪のハブに内蔵されたハブダイナモで構成されている
ので、乗り手にかける負担が少なくて済むという効果が
得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態の電気的接続関係を示す回
路図である。

【符号の説明】

１ ハブダイナモ（自転車用ダイナモ） ２ 整流回路 ２ａ ダイオードブリッジ回路 ２ｂ，２ｃ ダイオード ３ 前照灯（照明装置） ４ 点灯制御回路（点灯制御手段） ５ 一次電池 ７ スイッチング回路（スイッチング手段） ８ 走行状態検出回路（走行状態検出手段） ９ 光量検出回路（光量検出手段） １０ タイマ回路 １１ 発振回路 １２ 通電制御回路 １３ 走行時判定回路 １４ 停止時判定回路 １５ 過電圧制御回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 関本 力 神奈川県茅ヶ崎市下町屋１−１−１ 宮田 工業株式会社内 (72)発明者 山崎 祐路 神奈川県茅ヶ崎市下町屋１−１−１ 宮田 工業株式会社内 Ｆターム(参考） 3K039 AA03 BA01 3K042 AA10 3K080 AA02 AB00 BE00

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 自転車に装着された自転車用ダイナモ
   と、該自転車用ダイナモで発電された電圧で照明装置を
   点灯制御する制御手段とを備えた自転車用照明点灯制御
   装置において、前記制御手段は、自転車用ダイナモの発
   電電力を整流し、その整流出力をダイオードを介して前
   記照明装置に供給する整流手段と、該整流手段のダイオ
   ードと前記照明装置との間に整流出力を補充して当該照
   明装置を所定照度で点灯させる直流電力を供給する一次
   電池とを備えていることを特徴とする自転車用照明点灯
   制御装置。
2. 【請求項２】 自転車に装着された自転車用ダイナモ
   と、該自転車用ダイナモで発電された電圧で照明装置を
   点灯制御する制御手段とを備えた自転車用照明点灯制御
   装置において、前記制御手段は、自転車用ダイナモの発
   電電力を整流し、その整流出力をダイオードを介して前
   記照明装置に供給する整流手段と、該整流手段のダイオ
   ードと前記照明装置との間に整流出力を補充して当該照
   明装置を所定照度で点灯させる直流電力を供給する一次
   電池と、自転車の走行状態を検出する走行状態検出手段
   と、周囲の光量を検出する光量検出手段と、前記走行状
   態検出手段で自転車の走行状態を検出し、且つ光量検出
   手段の光量が設定値以下であるときに前記照明装置を点
   灯制御する点灯制御手段とを備えていることを特徴とす
   る自転車用照明点灯制御装置。
3. 【請求項３】 前記点灯制御手段は、走行状態検出手段
   で走行状態を検出した後に走行状態を検出しない状態と
   なったときに、所定時間照明装置を点滅制御するように
   構成されていることを特徴とする請求項２に記載の自転
   車用照明点灯制御装置。
4. 【請求項４】 前記点灯制御手段は、前記整流手段の出
   力電圧を監視し、前記照明装置に印加する電圧を定格電
   圧に維持する過電圧防止手段を備えていることを特徴と
   する請求項２又は３に記載の自転車用照明点灯制御装
   置。
5. 【請求項５】 前記制御手段は、一次電池とダイオード
   及び照明装置の接続点との間に、前記整流手段の整流出
   力電圧が当該照明手段の定格電圧に近い所定電圧未満で
   あるときにオン状態となり、所定電圧以上であるときに
   オフ状態となるスイッチング手段を備えていることを特
   徴とする請求項１乃至４の何れかに記載の自転車用照明
   点灯制御装置。
6. 【請求項６】 前記照明装置は自転車の前照灯である請
   求項１乃至５の何れかに記載の自転車用照明点灯制御装
   置。
7. 【請求項７】 前記自転車用ダイナモは、非駆動輪のハ
   ブに内蔵されたハブダイナモで構成されている請求項１
   乃至６の何れかに記載の自転車用照明点灯制御装置。