JP2002281691A - 自転車用充電及び速度検出回路 - Google Patents
自転車用充電及び速度検出回路Info
- Publication number
- JP2002281691A JP2002281691A JP2001083066A JP2001083066A JP2002281691A JP 2002281691 A JP2002281691 A JP 2002281691A JP 2001083066 A JP2001083066 A JP 2001083066A JP 2001083066 A JP2001083066 A JP 2001083066A JP 2002281691 A JP2002281691 A JP 2002281691A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- dynamo
- circuit
- output
- capacitor
- charging
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims abstract description 43
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 23
- 230000007274 generation of a signal involved in cell-cell signaling Effects 0.000 claims description 2
- 239000000284 extract Substances 0.000 abstract description 2
- 101100484930 Saccharomyces cerevisiae (strain ATCC 204508 / S288c) VPS41 gene Proteins 0.000 description 14
- 101150073536 FET3 gene Proteins 0.000 description 13
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 3
- 230000005669 field effect Effects 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000013016 damping Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000003071 parasitic effect Effects 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
- H02J7/14—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries for charging batteries from dynamo-electric generators driven at varying speed, e.g. on vehicle
- H02J7/1407—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries for charging batteries from dynamo-electric generators driven at varying speed, e.g. on vehicle on vehicles not being driven by a motor, e.g. bicycles
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Control Of Eletrric Generators (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
- Control Of Charge By Means Of Generators (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 安定した充電電圧を得るとともに、ダイナモ
の出力を利用して比較的簡単な回路で速度検出用の信号
を生成する。 【解決手段】 この回路は、ダイナモ１からの電力を受
けて、充電を行うとともに速度検出用の信号を出力する
回路であって、充電池としてのコンデンサＣ３と、第１
スイッチ手段としてのダイオードＤ３と、第２スイッチ
手段としてのダイオードＤ６と、シュミット回路７とを
備えている。コンデンサＣ３はダイナモ１により充電さ
れる。ダイオードＤ３は、ダイナモ１とコンデンサＣ３
との間に設けられ、ダイナモ出力のうちの一方側半周期
をコンデンサＣ３に供給する。ダイオードＤ６はダイナ
モ出力のうちの他方側半周期を抽出する。シュミット回
路７はダイオードＤ６の出力を受けて速度検出用のパル
ス信号を出力する。
の出力を利用して比較的簡単な回路で速度検出用の信号
を生成する。 【解決手段】 この回路は、ダイナモ１からの電力を受
けて、充電を行うとともに速度検出用の信号を出力する
回路であって、充電池としてのコンデンサＣ３と、第１
スイッチ手段としてのダイオードＤ３と、第２スイッチ
手段としてのダイオードＤ６と、シュミット回路７とを
備えている。コンデンサＣ３はダイナモ１により充電さ
れる。ダイオードＤ３は、ダイナモ１とコンデンサＣ３
との間に設けられ、ダイナモ出力のうちの一方側半周期
をコンデンサＣ３に供給する。ダイオードＤ６はダイナ
モ出力のうちの他方側半周期を抽出する。シュミット回
路７はダイオードＤ６の出力を受けて速度検出用のパル
ス信号を出力する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、自転車用充電及び
速度検出回路、特に、自転車用ダイナモからの電力を受
けて、充電を行うとともに速度検出用の信号を出力する
自転車用充電及び速度検出回路に関する。
速度検出回路、特に、自転車用ダイナモからの電力を受
けて、充電を行うとともに速度検出用の信号を出力する
自転車用充電及び速度検出回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】自転車においては、前照灯等のランプを
点灯させるためにダイナモが装着されており、ダイナモ
で発電された電力がランプに供給されるようになってい
る。また、最近の自転車においては、ダイナモによって
駆動される機器として、ランプに加えて、電動変速機を
変速させるためのアクチュエータや電動サスペンション
のダンパー力を調整するためのアクチュエータ、あるい
はサイクルコンピュータのインジケータバックライト等
がある（以下、これらの機器を電動ユニットと記す）。
これらの電動ユニットでは、駆動電圧が所定の電圧以下
になると、その動作が不安定になる。
点灯させるためにダイナモが装着されており、ダイナモ
で発電された電力がランプに供給されるようになってい
る。また、最近の自転車においては、ダイナモによって
駆動される機器として、ランプに加えて、電動変速機を
変速させるためのアクチュエータや電動サスペンション
のダンパー力を調整するためのアクチュエータ、あるい
はサイクルコンピュータのインジケータバックライト等
がある（以下、これらの機器を電動ユニットと記す）。
これらの電動ユニットでは、駆動電圧が所定の電圧以下
になると、その動作が不安定になる。
【０００３】そこで、電動ユニットを使用する自転車に
おいては、安定した駆動電圧の供給が求められている。
おいては、安定した駆動電圧の供給が求められている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】最近の自転車において
は、ダイナモによって充電池を充電し、この充電池によ
って電動ユニットを駆動することが行われている。そし
て、前述のように、電動ユニットを駆動するためには、
安定した駆動電圧が望まれることから、充電電圧を検出
して、安定した充電電圧が得られるようにした装置を、
本件発明者らは発明し、既に出願している。ここでは、
充電電圧を検出し、その電圧値に応じてスイッチング制
御を行い、安定した充電電圧を得るようにしている。
は、ダイナモによって充電池を充電し、この充電池によ
って電動ユニットを駆動することが行われている。そし
て、前述のように、電動ユニットを駆動するためには、
安定した駆動電圧が望まれることから、充電電圧を検出
して、安定した充電電圧が得られるようにした装置を、
本件発明者らは発明し、既に出願している。ここでは、
充電電圧を検出し、その電圧値に応じてスイッチング制
御を行い、安定した充電電圧を得るようにしている。
【０００５】ところで、自転車にはスピードメータが取
り付けられる場合があるが、スピードメータに速度表示
を行うために速度検出用の信号を取り出す必要がある。
そこで、特開平7-229909号公報に示されるように、ダイ
ナモ出力を利用して速度検出用の信号を取り出す技術が
既に提案されている。
り付けられる場合があるが、スピードメータに速度表示
を行うために速度検出用の信号を取り出す必要がある。
そこで、特開平7-229909号公報に示されるように、ダイ
ナモ出力を利用して速度検出用の信号を取り出す技術が
既に提案されている。
【０００６】しかし、前述のように、充電電圧を制御す
るためにスイッチング制御を行うと、負荷抵抗やダイナ
モ内部のインピーダンス及びインダクタンス等によって
電圧降下が大きく変動し、ダイナモの出力波形が大きく
乱れる。このように波形が大きく乱れた信号から速度検
出用の信号を生成しようとすれば、ローパスフィルタ等
の回路が必要となる。
るためにスイッチング制御を行うと、負荷抵抗やダイナ
モ内部のインピーダンス及びインダクタンス等によって
電圧降下が大きく変動し、ダイナモの出力波形が大きく
乱れる。このように波形が大きく乱れた信号から速度検
出用の信号を生成しようとすれば、ローパスフィルタ等
の回路が必要となる。
【０００７】本発明の課題は、安定した充電電圧が得ら
れるとともに、ダイナモの出力を利用して比較的簡単な
回路で速度検出用の信号を生成することにある。
れるとともに、ダイナモの出力を利用して比較的簡単な
回路で速度検出用の信号を生成することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】請求項１に係る自転車用
充電及び速度検出回路は、自転車用ダイナモからの電力
を受けて、充電を行うとともに速度検出用の信号を出力
する回路であって、充電池と、第１スイッチ手段と、第
２スイッチ手段と、検出信号生成手段とを備えている。
充電池はダイナモにより充電される。第１スイッチ手段
は、ダイナモと充電池との間に設けられ、ダイナモ出力
のうちの一方側半周期を充電池に供給する。第２スイッ
チ手段はダイナモ出力のうちの他方側半周期を抽出す
る。検出信号生成手段は第２スイッチ手段の出力を受け
て速度検出用のパルス信号を出力する。
充電及び速度検出回路は、自転車用ダイナモからの電力
を受けて、充電を行うとともに速度検出用の信号を出力
する回路であって、充電池と、第１スイッチ手段と、第
２スイッチ手段と、検出信号生成手段とを備えている。
充電池はダイナモにより充電される。第１スイッチ手段
は、ダイナモと充電池との間に設けられ、ダイナモ出力
のうちの一方側半周期を充電池に供給する。第２スイッ
チ手段はダイナモ出力のうちの他方側半周期を抽出す
る。検出信号生成手段は第２スイッチ手段の出力を受け
て速度検出用のパルス信号を出力する。
【０００９】この回路では、ダイナモからの交流信号
は、第１スイッチ手段を介して、一方側半周期分が充電
池に供給されて充電される。一方、ダイナモからの交流
信号のうちの他方側半周期分が第２スイッチ手段により
取り出されて検出信号生成手段に入力され、ここで速度
検出用のパルス信号が生成される。
は、第１スイッチ手段を介して、一方側半周期分が充電
池に供給されて充電される。一方、ダイナモからの交流
信号のうちの他方側半周期分が第２スイッチ手段により
取り出されて検出信号生成手段に入力され、ここで速度
検出用のパルス信号が生成される。
【００１０】ここでは、充電池に供給される半波とは別
の半周期のダイナモ出力が取り出される。このダイナモ
出力は、充電電圧や負荷によって影響されにくくなって
いるので、容易に速度検出用の信号を生成することがで
きる。
の半周期のダイナモ出力が取り出される。このダイナモ
出力は、充電電圧や負荷によって影響されにくくなって
いるので、容易に速度検出用の信号を生成することがで
きる。
【００１１】請求項２に係る自転車用充電及び速度検出
回路は、請求項１の回路において、第１スイッチ手段と
充電池との間には第３スイッチ手段が設けられている。
この回路では、第３スイッチ手段をオン・オフ制御する
ことによって、充電電圧を制御でき、充電池の保護や安
定した充電電圧の供給が可能になる。
回路は、請求項１の回路において、第１スイッチ手段と
充電池との間には第３スイッチ手段が設けられている。
この回路では、第３スイッチ手段をオン・オフ制御する
ことによって、充電電圧を制御でき、充電池の保護や安
定した充電電圧の供給が可能になる。
【００１２】請求項３に係る自転車用充電及び速度検出
回路は、請求項１又は２の回路において、第１及び第２
スイッチ手段はダイオード素子である。この場合は、安
価に回路を構成することができる。
回路は、請求項１又は２の回路において、第１及び第２
スイッチ手段はダイオード素子である。この場合は、安
価に回路を構成することができる。
【００１３】請求項４に係る自転車用充電及び速度検出
回路は、請求項１から３のいずれかの回路において、充
電池はコンデンサ素子である。この場合は、耐久性が比
較的高く、電動ユニットの寿命を上回る１０年程度の耐
久性がある。
回路は、請求項１から３のいずれかの回路において、充
電池はコンデンサ素子である。この場合は、耐久性が比
較的高く、電動ユニットの寿命を上回る１０年程度の耐
久性がある。
【００１４】
【発明の実施の形態】図１は、本発明の一実施形態が採
用された自転車用充電及び速度検出回路を模式化して示
したものである。
用された自転車用充電及び速度検出回路を模式化して示
したものである。
【００１５】この回路は、発電機であるダイナモ１と、
第１整流回路２（第１スイッチ手段）と、電動ユニット
への電源となる充電池３と、ダイナモ１と充電池３との
間に設けられたスイッチ５（第３スイッチ手段）とを有
している。また、この回路は、第２整流回路６（第２ス
イッチ手段）と、波形成形用のシュミット回路７とを有
している。
第１整流回路２（第１スイッチ手段）と、電動ユニット
への電源となる充電池３と、ダイナモ１と充電池３との
間に設けられたスイッチ５（第３スイッチ手段）とを有
している。また、この回路は、第２整流回路６（第２ス
イッチ手段）と、波形成形用のシュミット回路７とを有
している。
【００１６】ダイナモ１は、例えば自転車の前輪のハブ
に内蔵されたハブダイナモであり、内部インピーダンス
Ｒ及び内部インダクタンスＬが存在する。整流回路２
は、ダイナモ１の出力である交流電圧を整流して正側の
半周期分のみを充電池３に供給するための回路であり、
ダイオード等を含む回路である。また、充電池３は、コ
ンデンサやトランジスタ等を含む装置であり、充電電圧
によってスイッチ５のオン、オフ制御を行う。第２整流
回路６は、ダイナモ出力のうちの負側の半周期分のみを
抽出するための回路であり、ダイオードによって構成さ
れている。また、シュミット回路７は第２整流回路６の
出力を受けて図１に示すようなパルス信号を出力するも
のである。このパルス信号が速度検出用の信号として、
図示しないマイクロコンピュータに入力される。
に内蔵されたハブダイナモであり、内部インピーダンス
Ｒ及び内部インダクタンスＬが存在する。整流回路２
は、ダイナモ１の出力である交流電圧を整流して正側の
半周期分のみを充電池３に供給するための回路であり、
ダイオード等を含む回路である。また、充電池３は、コ
ンデンサやトランジスタ等を含む装置であり、充電電圧
によってスイッチ５のオン、オフ制御を行う。第２整流
回路６は、ダイナモ出力のうちの負側の半周期分のみを
抽出するための回路であり、ダイオードによって構成さ
れている。また、シュミット回路７は第２整流回路６の
出力を受けて図１に示すようなパルス信号を出力するも
のである。このパルス信号が速度検出用の信号として、
図示しないマイクロコンピュータに入力される。
【００１７】ここで、図１に示した回路の各部の信号波
形について簡単に説明する。スイッチ５は充電池３の充
電電圧に応じてオン・オフ制御されるが、このようなス
イッチングを行うと、負荷抵抗の極端な変動によって、
ダイナモ１の内部インピーダンスＲや内部インダクタン
スＬの影響による電圧降下も大きく変動する。これによ
って、図１に示すように、ダイナモ出力波形も大きく乱
れる。但し、ここでは、充電は正側の半周期のみに行っ
ているので、出力波形が乱れるのは正側の半周期のみで
ある。この乱れた出力波形からダイナモの出力電圧周
期、すなわち速度検出用の信号を取り出そうとすれば、
ローパスフィルタ等の回路が必要となる。
形について簡単に説明する。スイッチ５は充電池３の充
電電圧に応じてオン・オフ制御されるが、このようなス
イッチングを行うと、負荷抵抗の極端な変動によって、
ダイナモ１の内部インピーダンスＲや内部インダクタン
スＬの影響による電圧降下も大きく変動する。これによ
って、図１に示すように、ダイナモ出力波形も大きく乱
れる。但し、ここでは、充電は正側の半周期のみに行っ
ているので、出力波形が乱れるのは正側の半周期のみで
ある。この乱れた出力波形からダイナモの出力電圧周
期、すなわち速度検出用の信号を取り出そうとすれば、
ローパスフィルタ等の回路が必要となる。
【００１８】そこで、この実施形態では、ダイナモ１の
出力のうちの負側の半周期分を第２整流回路６で取り出
し、この信号を波形成形して速度検出用のパルス信号を
得ている。この場合は、図１に示すように、波形の乱れ
はなく、容易に速度検出用信号を生成できる。
出力のうちの負側の半周期分を第２整流回路６で取り出
し、この信号を波形成形して速度検出用のパルス信号を
得ている。この場合は、図１に示すように、波形の乱れ
はなく、容易に速度検出用信号を生成できる。
【００１９】図２は図１に示した模式的な回路を具体化
した回路図を示している。なお、この図２に示す回路
は、ダイナモ１の出力波形の正負が図１に示した回路と
逆になっている。
した回路図を示している。なお、この図２に示す回路
は、ダイナモ１の出力波形の正負が図１に示した回路と
逆になっている。
【００２０】ダイナモ１（ＧＥ）には、第１コンデンサ
Ｃ１、第２コンデンサＣ２、第１ダイオードＤ１及び第
２ダイオードＤ２が図２に示すように接続されている。
このような回路では、第１及び第２コンデンサＣ１，Ｃ
２と第１及び第２ダイオードＤ１，Ｄ２とにより倍電圧
整流回路が構成されている。したがって、ダイナモ１の
出力の正側の半周期で第１コンデンサＣ１が充電され、
次の負側の半周期で、第１コンデンサＣ１に充電された
電圧にダイナモ１の発電電圧を加えた電圧で第２コンデ
ンサＣ２が充電される。このため、第２コンデンサＣ２
に低速から高い充電電圧を得ることができる。なお、第
２コンデンサＣ２は後述する第１及び第２電界効果トラ
ンジスタＦＥＴ１，ＦＥＴ２の駆動用電源として機能す
るものである。
Ｃ１、第２コンデンサＣ２、第１ダイオードＤ１及び第
２ダイオードＤ２が図２に示すように接続されている。
このような回路では、第１及び第２コンデンサＣ１，Ｃ
２と第１及び第２ダイオードＤ１，Ｄ２とにより倍電圧
整流回路が構成されている。したがって、ダイナモ１の
出力の正側の半周期で第１コンデンサＣ１が充電され、
次の負側の半周期で、第１コンデンサＣ１に充電された
電圧にダイナモ１の発電電圧を加えた電圧で第２コンデ
ンサＣ２が充電される。このため、第２コンデンサＣ２
に低速から高い充電電圧を得ることができる。なお、第
２コンデンサＣ２は後述する第１及び第２電界効果トラ
ンジスタＦＥＴ１，ＦＥＴ２の駆動用電源として機能す
るものである。
【００２１】また、ダイナモ１には第１整流回路として
の第３ダイオードＤ３が接続されており、この第３ダイ
オードＤ３の後段には第１電界効果トランジスタ（以
下、単にトランジスタと記す）ＦＥＴ１を介して充電池
としての第３コンデンサＣ３が接続されている。第１ト
ランジスタＦＥＴ１のゲートは第１抵抗Ｒ１を介して第
２コンデンサＣ２に接続されている。
の第３ダイオードＤ３が接続されており、この第３ダイ
オードＤ３の後段には第１電界効果トランジスタ（以
下、単にトランジスタと記す）ＦＥＴ１を介して充電池
としての第３コンデンサＣ３が接続されている。第１ト
ランジスタＦＥＴ１のゲートは第１抵抗Ｒ１を介して第
２コンデンサＣ２に接続されている。
【００２２】このような回路では、第３ダイオードＤ３
によってダイナモ１の出力のうちの負側の周期の出力の
みが第１トランジスタＦＥＴ１を介して第３コンデンサ
Ｃ３に充電される。このとき、第３コンデンサＣ３が充
電されるためには第１トランジスタＦＥＴ１がオンであ
る必要があるが、第１トランジスタＦＥＴ１はゲートが
ソースよりも所定電位（例えば２Ｖ）以上であればオン
になる。ここで、第１トランジスタＦＥＴ１のゲートに
は第２コンデンサＣ２の電圧が印加されるので、前述の
ように低速状態でも十分に高い電圧が印加されることに
なり、第１トランジスタＦＥＴ１のオン状態が安定し、
第３コンデンサＣ３への充電動作が安定する。
によってダイナモ１の出力のうちの負側の周期の出力の
みが第１トランジスタＦＥＴ１を介して第３コンデンサ
Ｃ３に充電される。このとき、第３コンデンサＣ３が充
電されるためには第１トランジスタＦＥＴ１がオンであ
る必要があるが、第１トランジスタＦＥＴ１はゲートが
ソースよりも所定電位（例えば２Ｖ）以上であればオン
になる。ここで、第１トランジスタＦＥＴ１のゲートに
は第２コンデンサＣ２の電圧が印加されるので、前述の
ように低速状態でも十分に高い電圧が印加されることに
なり、第１トランジスタＦＥＴ１のオン状態が安定し、
第３コンデンサＣ３への充電動作が安定する。
【００２３】また、ダイナモ１には、第２トランジスタ
ＦＥＴ２、第３トランジスタＦＥＴ３（図１のスイッチ
５に相当）及びランプ４が直列に接続されている。な
お、第２トランジスタＦＥＴ２に並列に示されているダ
イオードＤ５及び第３トランジスタＦＥＴ３に並列に示
されているダイオードＤ４は、それぞれ各トランジスタ
ＦＥＴ２，ＦＥＴ３の寄生ダイオードである。そして、
第２トランジスタＦＥＴ２のゲートは第２抵抗Ｒ２を介
して第２コンデンサＣ２に接続され、第３トランジスタ
ＦＥＴ３のゲートは制御回路１０に接続されている。ま
た、第３トランジスタＦＥＴ３のゲートには第３抵抗Ｒ
３が並列に接続されている。ここで、制御回路１０は、
第１、第２及び第３トランジスタＦＥＴ１，ＦＥＴ２，
ＦＥＴ３のゲート電位を制御するための回路である。
ＦＥＴ２、第３トランジスタＦＥＴ３（図１のスイッチ
５に相当）及びランプ４が直列に接続されている。な
お、第２トランジスタＦＥＴ２に並列に示されているダ
イオードＤ５及び第３トランジスタＦＥＴ３に並列に示
されているダイオードＤ４は、それぞれ各トランジスタ
ＦＥＴ２，ＦＥＴ３の寄生ダイオードである。そして、
第２トランジスタＦＥＴ２のゲートは第２抵抗Ｒ２を介
して第２コンデンサＣ２に接続され、第３トランジスタ
ＦＥＴ３のゲートは制御回路１０に接続されている。ま
た、第３トランジスタＦＥＴ３のゲートには第３抵抗Ｒ
３が並列に接続されている。ここで、制御回路１０は、
第１、第２及び第３トランジスタＦＥＴ１，ＦＥＴ２，
ＦＥＴ３のゲート電位を制御するための回路である。
【００２４】このような回路構成では、制御回路１０に
より、第１トランジスタＦＥＴ１のゲート電位を制御し
て第３コンデンサＣ３への充電を制御でき、さらに、第
３コンデンサＣ３の充電電圧に応じて第３トランジスタ
ＦＥＴ３のゲート電位を制御して第３トランジスタＦＥ
Ｔ３のオン、オフを制御できる。
より、第１トランジスタＦＥＴ１のゲート電位を制御し
て第３コンデンサＣ３への充電を制御でき、さらに、第
３コンデンサＣ３の充電電圧に応じて第３トランジスタ
ＦＥＴ３のゲート電位を制御して第３トランジスタＦＥ
Ｔ３のオン、オフを制御できる。
【００２５】また、第２トランジスタＦＥＴ２は、第３
トランジスタＦＥＴ３とともにオフすることで、ランプ
４を完全に消灯することができる。さらに、このような
回路構成に対して、ダイナモ１の出力のうちの正側の半
周期分のみを取り出すための第２整流回路としてのダイ
オードＤ６がダイナモ１の接続されている。そして、ダ
イオードＤ６の出力には波形成形のためのシュミット回
路７が接続されている。そして、シュミット回路７の出
力は図示しないマイクロコンピュータに接続されてい
る。
トランジスタＦＥＴ３とともにオフすることで、ランプ
４を完全に消灯することができる。さらに、このような
回路構成に対して、ダイナモ１の出力のうちの正側の半
周期分のみを取り出すための第２整流回路としてのダイ
オードＤ６がダイナモ１の接続されている。そして、ダ
イオードＤ６の出力には波形成形のためのシュミット回
路７が接続されている。そして、シュミット回路７の出
力は図示しないマイクロコンピュータに接続されてい
る。
【００２６】次に動作について説明する。ここでは、全
てのコンデンサが空の状態からの動作について説明す
る。まず、ダイナモ１の出力のうちの正側の半周期で
は、 ダイナモ→Ｄ１→Ｃ１→ダイナモ の経路で電流が流れ、第１コンデンサＣ１が充電され
る。これにより、第１コンデンサＣ１の両端電圧が、
（ダイナモ出力のピーク電圧−０．６）Ｖ程度になる。
てのコンデンサが空の状態からの動作について説明す
る。まず、ダイナモ１の出力のうちの正側の半周期で
は、 ダイナモ→Ｄ１→Ｃ１→ダイナモ の経路で電流が流れ、第１コンデンサＣ１が充電され
る。これにより、第１コンデンサＣ１の両端電圧が、
（ダイナモ出力のピーク電圧−０．６）Ｖ程度になる。
【００２７】次の負側の半周期では、前記とは逆に、 ダイナモ→Ｃ１→Ｄ２→Ｃ２→Ｄ５→ダイナモ の経路で電流が流れ、第２コンデンサＣ２が充電され
る。ここでは、ダイナモ１からの電流に加えて第１コン
デンサＣ１に充電された電流も第２コンデンサＣ２に供
給される。したがって、低速においても第２コンデンサ
Ｃ２に十分に充電することができる。そして、第２コン
デンサＣ２の両端電圧が、｛（Ｃ３の両端電圧）＋（Ｆ
ＥＴ１のゲートＯＮ可能電圧）｝になると、第１トラン
ジスタＦＥＴ１がオンする。また、第２トランジスタＦ
ＥＴ２もオンする。このため、 ダイナモ→Ｄ３→ＦＥＴ１→Ｃ３→ＦＥＴ２→ダイナ
モ の経路にも電流が流れることになり、第３コンデンサ
Ｃ３に対しても充電が開始される。
る。ここでは、ダイナモ１からの電流に加えて第１コン
デンサＣ１に充電された電流も第２コンデンサＣ２に供
給される。したがって、低速においても第２コンデンサ
Ｃ２に十分に充電することができる。そして、第２コン
デンサＣ２の両端電圧が、｛（Ｃ３の両端電圧）＋（Ｆ
ＥＴ１のゲートＯＮ可能電圧）｝になると、第１トラン
ジスタＦＥＴ１がオンする。また、第２トランジスタＦ
ＥＴ２もオンする。このため、 ダイナモ→Ｄ３→ＦＥＴ１→Ｃ３→ＦＥＴ２→ダイナ
モ の経路にも電流が流れることになり、第３コンデンサ
Ｃ３に対しても充電が開始される。
【００２８】ここでは、ダイナモ出力のうちの負側の半
周期においてのみ、安定した比較的高い電圧で第３コン
デンサＣ３を充電することができる。しかも、第１トラ
ンジスタＦＥＴ１のゲートに印加される電圧を第２コン
デンサＣ２によって安定させることができるので、第１
トランジスタＦＥＴ１のオン状態を安定させることがで
きる。
周期においてのみ、安定した比較的高い電圧で第３コン
デンサＣ３を充電することができる。しかも、第１トラ
ンジスタＦＥＴ１のゲートに印加される電圧を第２コン
デンサＣ２によって安定させることができるので、第１
トランジスタＦＥＴ１のオン状態を安定させることがで
きる。
【００２９】しかし、ランプの点灯と充電とを同時に行
うような状態では、第３コンデンサＣ３の両端電圧は、
他の電動ユニットを安定して駆動させるには不十分であ
る。したがって、制御回路１０により第３トランジスタ
ＦＥＴ３のゲートに印加される電圧が制御され、第３ト
ランジスタＦＥＴ３はオフのままである。
うような状態では、第３コンデンサＣ３の両端電圧は、
他の電動ユニットを安定して駆動させるには不十分であ
る。したがって、制御回路１０により第３トランジスタ
ＦＥＴ３のゲートに印加される電圧が制御され、第３ト
ランジスタＦＥＴ３はオフのままである。
【００３０】このような状態における正側の半周期で
は、前述のように、 ダイナモ→Ｄ１→Ｃ１→ダイナモ の経路を流れる電流によって第１コンデンサＣ１が充
電されるとともに、 ダイナモ→ＦＥＴ２→Ｄ４→ランプ→ダイナモ の経路を流れる電流によってランプ４が点灯する。
は、前述のように、 ダイナモ→Ｄ１→Ｃ１→ダイナモ の経路を流れる電流によって第１コンデンサＣ１が充
電されるとともに、 ダイナモ→ＦＥＴ２→Ｄ４→ランプ→ダイナモ の経路を流れる電流によってランプ４が点灯する。
【００３１】そして、次の負側の半周期では、 ’ダイナモ→Ｃ１→Ｄ２→Ｃ２→ＦＥＴ２→ダイナモ の経路’で電流が流れるとともに、 ダイナモ→Ｄ３→ＦＥＴ１→Ｃ３→ＦＥＴ２→ダイナ
モ の経路にも電流が流れ、第２コンデンサＣ２及び第３
コンデンサＣ３が充電される。
モ の経路にも電流が流れ、第２コンデンサＣ２及び第３
コンデンサＣ３が充電される。
【００３２】以上のような、ダイナモ出力の正側の半周
期における経路及びを電流が流れることによる動作
と、負側の半周期における経路’及びを電流が流れ
ることによる動作とが繰り返し実行される。
期における経路及びを電流が流れることによる動作
と、負側の半周期における経路’及びを電流が流れ
ることによる動作とが繰り返し実行される。
【００３３】ここで、経路及びを電流が流れる時
に、この正側半周期のダイナモ出力は、ダイオードＤ６
によって抽出され、さらにシュミット回路７で波形成形
される。そして、このシュミット回路７の出力であるパ
ルス信号が、ダイナモ出力周期読み取り用、すなわち速
度検出用のパルス信号となる。
に、この正側半周期のダイナモ出力は、ダイオードＤ６
によって抽出され、さらにシュミット回路７で波形成形
される。そして、このシュミット回路７の出力であるパ
ルス信号が、ダイナモ出力周期読み取り用、すなわち速
度検出用のパルス信号となる。
【００３４】この正側の半周期では、負荷は、ランプ４
のみであって変動も少ない。したがって、ダイナモの出
力周期を簡単にかつ正確に読み取ることができる。この
場合のダイナモ出力の波形を図３（ｂ）に、また、ダイ
オードＤ６の出力波形（ランプ４に印加される電圧の波
形でもある）を図３（ａ）に示す。これらの図から明ら
かなように、ダイナモ出力のうちの正側の半周期でラン
プ４が点灯されるとともに速度検出用の信号が生成さ
れ、負側の半周期で充電池としての第３コンデンサＣ３
が充電される。なお、図３（ｂ）において、正側のピー
ク電圧Ｖ１が負側のピーク電圧Ｖ２よりも低いのは、ラ
ンプ負荷によるダイナモの内部の電圧降下があるためで
ある。
のみであって変動も少ない。したがって、ダイナモの出
力周期を簡単にかつ正確に読み取ることができる。この
場合のダイナモ出力の波形を図３（ｂ）に、また、ダイ
オードＤ６の出力波形（ランプ４に印加される電圧の波
形でもある）を図３（ａ）に示す。これらの図から明ら
かなように、ダイナモ出力のうちの正側の半周期でラン
プ４が点灯されるとともに速度検出用の信号が生成さ
れ、負側の半周期で充電池としての第３コンデンサＣ３
が充電される。なお、図３（ｂ）において、正側のピー
ク電圧Ｖ１が負側のピーク電圧Ｖ２よりも低いのは、ラ
ンプ負荷によるダイナモの内部の電圧降下があるためで
ある。
【００３５】以上のようにして第３コンデンサＣ３への
充電が繰り返され、第３コンデンサＣ３の両端電圧が、
他の機器を十分駆動できる電圧になった場合は、制御回
路１０によって第３トランジスタＦＥＴ３をオンする。
これにより、 ダイナモ→ランプ→ＦＥＴ３→ＦＥＴ２→ダイナモ の経路で電流が流れ、ランプが点灯する。このような
状態では、ランプ４は間欠的ではなく、ダイナモ出力の
正側及び負側のいずれでも点灯することとなる。
充電が繰り返され、第３コンデンサＣ３の両端電圧が、
他の機器を十分駆動できる電圧になった場合は、制御回
路１０によって第３トランジスタＦＥＴ３をオンする。
これにより、 ダイナモ→ランプ→ＦＥＴ３→ＦＥＴ２→ダイナモ の経路で電流が流れ、ランプが点灯する。このような
状態では、ランプ４は間欠的ではなく、ダイナモ出力の
正側及び負側のいずれでも点灯することとなる。
【００３６】なお、第２トランジスタＦＥＴ２を第３ト
ランジスタＦＥＴ３とともにオフすることで、ランプ４
を完全に消灯することができる。このような実施形態で
は、比較的簡単な回路で正確に速度検出用の信号を生成
することができる。
ランジスタＦＥＴ３とともにオフすることで、ランプ４
を完全に消灯することができる。このような実施形態で
は、比較的簡単な回路で正確に速度検出用の信号を生成
することができる。
【００３７】
【発明の効果】以上のように本発明では、安定した充電
電圧が得られるとともに、ダイナモの出力を利用して比
較的簡単な回路で速度検出用の信号を生成することがで
きる。
電圧が得られるとともに、ダイナモの出力を利用して比
較的簡単な回路で速度検出用の信号を生成することがで
きる。
【図１】本発明の一実施形態が採用された自転車用充電
及び速度検出回路の模式図。
及び速度検出回路の模式図。
【図２】前記回路の具体的回路図。
【図３】各部の電圧波形図。
１ ダイナモ ２ 第１整流回路 ３ 充電池 ５ スイッチ ６ 第２整流回路 ７ 波形成形回路
Claims (4)
- 【請求項１】自転車用ダイナモからの電力を受けて、充
電を行うとともに速度検出用の信号を出力する自転車用
充電及び速度検出回路であって、 前記ダイナモにより充電される充電池と、 前記ダイナモと充電池との間に設けられ、前記ダイナモ
出力のうちの一方側半周期を前記充電池に供給する第１
スイッチ手段と、 前記ダイナモ出力のうちの他方側半周期を抽出する第２
スイッチ手段と、 前記第２スイッチ手段の出力を受けて速度検出用のパル
ス信号を出力する検出信号生成手段と、を備えた自転車
用充電及び速度検出回路。 - 【請求項２】前記第１スイッチ手段と充電池との間には
第３スイッチ手段が設けられている、請求項１に記載の
自転車用充電及び速度検出回路。 - 【請求項３】前記第１及び第２スイッチ手段はダイオー
ド素子である、請求項１又は２に記載の自転車用充電及
び速度検出回路。 - 【請求項４】前記充電池はコンデンサ素子である、請求
項１から３のいずれかに記載の自転車用充電及び速度検
出回路。
Priority Applications (8)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001083066A JP2002281691A (ja) | 2001-03-22 | 2001-03-22 | 自転車用充電及び速度検出回路 |
| TW091100617A TW583109B (en) | 2001-03-22 | 2002-01-16 | Bicycle battery charger and speedometer circuit |
| US10/100,936 US6573686B2 (en) | 2001-03-22 | 2002-03-18 | Bicycle battery charger and speedometer circuit |
| EP04004052A EP1422805A3 (en) | 2001-03-22 | 2002-03-20 | Bicycle battery charger and speedometer circuit |
| EP02251979A EP1244192B1 (en) | 2001-03-22 | 2002-03-20 | Bicycle battery charger and speedometer circuit |
| CZ20021001A CZ20021001A3 (cs) | 2001-03-22 | 2002-03-20 | Elektrický obvod bicyklového nabíječe baterie a rychloměru |
| CN02107811.4A CN1251916C (zh) | 2001-03-22 | 2002-03-21 | 自行车充电及速度检测电路 |
| US10/769,727 USRE41015E1 (en) | 2001-03-22 | 2004-01-30 | Bicycle battery charger and speedometer circuit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001083066A JP2002281691A (ja) | 2001-03-22 | 2001-03-22 | 自転車用充電及び速度検出回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002281691A true JP2002281691A (ja) | 2002-09-27 |
Family
ID=18938932
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001083066A Pending JP2002281691A (ja) | 2001-03-22 | 2001-03-22 | 自転車用充電及び速度検出回路 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US6573686B2 (ja) |
| EP (2) | EP1422805A3 (ja) |
| JP (1) | JP2002281691A (ja) |
| CN (1) | CN1251916C (ja) |
| CZ (1) | CZ20021001A3 (ja) |
| TW (1) | TW583109B (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE202011107127U1 (de) | 2010-11-01 | 2012-04-24 | Shimano Inc. | Fahrradrotationszustandserfassungsvorrichtung |
| JP2017159674A (ja) * | 2016-03-07 | 2017-09-14 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 自転車の後方警報装置 |
Families Citing this family (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002262473A (ja) * | 2001-02-28 | 2002-09-13 | Shimano Inc | 自転車用充電制御回路 |
| JP3727292B2 (ja) * | 2002-08-20 | 2005-12-14 | 株式会社シマノ | 自転車用電装品駆動装置 |
| JP3793168B2 (ja) * | 2003-04-01 | 2006-07-05 | 株式会社シマノ | 自転車用電源装置及び自転車用電力供給方法 |
| JP3727315B2 (ja) * | 2003-04-01 | 2005-12-14 | 株式会社シマノ | 自転車用電源装置 |
| DE10327456A1 (de) * | 2003-06-18 | 2005-01-13 | Busch & Müller KG | Verfahren zum Steuern einer Beleuchtungseinheit eines Fahrrades und Schaltung zum verzögerungsinduzierten Betrieb einer Beleuchtungseinheit eines Fahrrades |
| JP3845092B2 (ja) * | 2004-01-16 | 2006-11-15 | 株式会社シマノ | 自転車用点灯装置 |
| ITMI20061438A1 (it) | 2006-07-24 | 2008-01-25 | Campagnolo Srl | Metodo e sistema di ricarica di una unita' di alimentazione a batteria |
| JP2008278614A (ja) * | 2007-04-27 | 2008-11-13 | Shimano Inc | 自転車用電源装置及び自転車用電気システム |
| US8307967B2 (en) | 2007-07-04 | 2012-11-13 | Satyajit Patwardhan | Widely deployable charging system for vehicles |
| WO2013096583A1 (en) * | 2011-12-20 | 2013-06-27 | Frier Ethan Perry | Communicating information regarding status of vehicle operation |
| US9018940B2 (en) | 2012-06-28 | 2015-04-28 | Shimano Inc. | Bicycle rotation detecting device |
| KR20140038049A (ko) * | 2012-09-19 | 2014-03-28 | 주식회사 만도 | 전기 자전거 및 그 제어방법 |
| KR101532776B1 (ko) * | 2013-11-26 | 2015-06-30 | 주식회사 만도 | 전기 자전거 |
| CN105242062B (zh) * | 2015-10-10 | 2019-11-26 | 广东威创视讯科技股份有限公司 | 风扇转速检测装置 |
| WO2018058504A1 (zh) * | 2016-09-30 | 2018-04-05 | 深圳博芯科技股份有限公司 | 2.4GHz 无线码表电路 |
| US12084142B2 (en) | 2022-01-31 | 2024-09-10 | Shimano Inc. | Hub for human-powered vehicle |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3731533A (en) * | 1969-10-16 | 1973-05-08 | Dresser Ind | Electrical generator having non-salient poles for metering shaft rotation of a turbine assembly |
| US3875421A (en) * | 1973-05-14 | 1975-04-01 | Needs Inc | Bicycle light system |
| US4197585A (en) * | 1978-03-02 | 1980-04-08 | Mckendrick Jeremy D | Vehicle speed measuring apparatus |
| EP0040204A1 (en) * | 1979-11-06 | 1981-11-25 | MURPHY, Thomas | Bicycle or other vehicle generator improvement unit |
| DE4232182A1 (de) | 1992-09-25 | 1994-03-31 | Wilfried Schmidt | Nabenlichtmaschine, insbesondere für Fahrräder |
| JP3567473B2 (ja) * | 1993-09-24 | 2004-09-22 | カシオ計算機株式会社 | 充電装置および走行体用コンピュータ |
| JPH07229909A (ja) | 1994-02-17 | 1995-08-29 | Sanyo Electric Co Ltd | 自転車のスピードメーター |
| AU5544296A (en) * | 1995-04-11 | 1996-10-30 | Aerovironment Inc. | Electric power apparatus for a wheeled vehicle |
| JPH08337192A (ja) | 1995-06-14 | 1996-12-24 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電気自転車 |
| US6290014B1 (en) * | 1999-02-09 | 2001-09-18 | Maccready, Jr. Paul B. | Power assist for bicycles |
| JP3573723B2 (ja) * | 2001-06-29 | 2004-10-06 | 株式会社シマノ | 自転車用変速制御装置 |
-
2001
- 2001-03-22 JP JP2001083066A patent/JP2002281691A/ja active Pending
-
2002
- 2002-01-16 TW TW091100617A patent/TW583109B/zh not_active IP Right Cessation
- 2002-03-18 US US10/100,936 patent/US6573686B2/en not_active Ceased
- 2002-03-20 EP EP04004052A patent/EP1422805A3/en not_active Withdrawn
- 2002-03-20 EP EP02251979A patent/EP1244192B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2002-03-20 CZ CZ20021001A patent/CZ20021001A3/cs unknown
- 2002-03-21 CN CN02107811.4A patent/CN1251916C/zh not_active Expired - Fee Related
-
2004
- 2004-01-30 US US10/769,727 patent/USRE41015E1/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE202011107127U1 (de) | 2010-11-01 | 2012-04-24 | Shimano Inc. | Fahrradrotationszustandserfassungsvorrichtung |
| JP2017159674A (ja) * | 2016-03-07 | 2017-09-14 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 自転車の後方警報装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| TW583109B (en) | 2004-04-11 |
| EP1422805A2 (en) | 2004-05-26 |
| EP1244192A3 (en) | 2003-08-06 |
| CN1251916C (zh) | 2006-04-19 |
| EP1422805A3 (en) | 2004-06-02 |
| CN1376604A (zh) | 2002-10-30 |
| EP1244192A2 (en) | 2002-09-25 |
| CZ20021001A3 (cs) | 2003-08-13 |
| US20020135337A1 (en) | 2002-09-26 |
| US6573686B2 (en) | 2003-06-03 |
| EP1244192B1 (en) | 2012-05-09 |
| USRE41015E1 (en) | 2009-12-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2002281691A (ja) | 自転車用充電及び速度検出回路 | |
| JP3593261B2 (ja) | ヒステリシスコンパレータ回路、及び波形発生回路 | |
| JP2002262473A (ja) | 自転車用充電制御回路 | |
| JP2017073872A (ja) | チャージポンプ回路 | |
| WO2011040277A1 (ja) | 負荷駆動装置 | |
| CN103516208A (zh) | 浮动偏置发生器 | |
| JP2001308688A (ja) | 出力回路 | |
| US20020145887A1 (en) | Inverter device | |
| JP3963198B2 (ja) | 放電灯用点灯装置 | |
| JP5921903B2 (ja) | 発電制御装置および輸送機器 | |
| JP2011096015A (ja) | 電流値報知装置および発振制御回路 | |
| JPH0115173B2 (ja) | ||
| CN103959905A (zh) | 方向指示灯控制装置、方向指示装置及方向指示装置的断线检测方法 | |
| TWI470920B (zh) | Soft start voltage regulator | |
| WO2021020404A1 (ja) | トルク検出器、モータユニット及び電動自転車 | |
| JP4133563B2 (ja) | 電圧駆動素子の駆動回路 | |
| JPH0215709Y2 (ja) | ||
| JP2005287186A (ja) | モータ駆動装置 | |
| JP2007060795A (ja) | 車両用交流発電機の出力電圧制御装置 | |
| JP2006129593A (ja) | 電源制御用半導体集積回路および電源装置を有するシステム | |
| JP6432412B2 (ja) | スイッチング素子の駆動装置 | |
| Matteson | Design and control of a multilevel inverter for electric vehicles | |
| JP2004236482A (ja) | パワー素子駆動回路 | |
| JP4279513B2 (ja) | 圧電ブザーユニット | |
| JP2685873B2 (ja) | 電磁石のコイル駆動装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20071214 |
|
| RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20071214 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20090625 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20090707 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20091104 |