JP2003276666A - 自転車用点灯照明装置 - Google Patents

自転車用点灯照明装置

Info

Publication number
JP2003276666A
JP2003276666A JP2002087996A JP2002087996A JP2003276666A JP 2003276666 A JP2003276666 A JP 2003276666A JP 2002087996 A JP2002087996 A JP 2002087996A JP 2002087996 A JP2002087996 A JP 2002087996A JP 2003276666 A JP2003276666 A JP 2003276666A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
circuit
light emitting
generator
emitting diode
bicycle
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
Application number
JP2002087996A
Other languages
English (en)
Inventor
Tsugunori Toyoda
貢憲 豊田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to JP2002087996A priority Critical patent/JP2003276666A/ja
Publication of JP2003276666A publication Critical patent/JP2003276666A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Lighting Device Outwards From Vehicle And Optical Signal (AREA)
  • Circuit Arrangement For Electric Light Sources In General (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 坂道を下るような特殊な高速運転時の発光ダ
イオードの破損防止と通常運転状態での照度を確保する
ことができる自転車用点灯照明装置を提供することを目
的としている。 【解決手段】 本案に係わる自転車用点灯照明装置は、
少なくても発電機の出力電圧を整流する回路と照明用光
源に発光ダイオード、および発光ダイオードを駆動させ
る回路を具備しており、さらに所定の値を超えた時に発
電機の出力電圧が整流された直流整流部、または発電機
の交流出力部を半導体スイッチング素子によりバイパス
または短絡させ、回路の過電圧、過電流保護を行う。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、自転車用発電機で
発電した電力によって前照灯等の照明を行う自転車用点
灯照明装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の自転車用点灯照明装置としては、
例えば特開平9−058547号公報に記載されたもの
がある。この従来例は、発電機と発光ダイオード間に電
流制限用の抵抗を介して発光ダイオードを駆動させ、自
転車の前照灯等の照明を行う装置が記載されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記従来例において
は、発光ダイオードの破損を防止するために、発光ダイ
オードに流れる電流を発電機と発光ダイオード間に接続
された抵抗で制限している。
【0004】この場合、発光ダイオードの破損を防止す
るためには、坂道を下るような特殊な運転時における自
転車用発電機の出力電圧が高い電圧値を想定して、発光
ダイオードの定格電流を超えない値に制限抵抗値を設定
する必要がある。
【0005】そのため、坂道を下るような特殊な運転時
より車輪の回転数が低い通常運転状態時においては、発
光ダイオードに流れる電流は、定格電流値より低くなる
ため所定の照度を得ることが出来ない。
【0006】そこで、本発明は、上記従来例の未解決の
課題に着目したものであり、特殊な高速運転時の発光ダ
イオードの破損防止と通常運転状態での照度を確保する
ことができる自転車用点灯照明装置を提供することを目
的としている。
【0007】
【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
め、請求項1に係わる自転車用点灯照明装置は、少なく
ても発電機の出力電圧を整流する回路と照明用光源に発
光ダイオード、および発光ダイオードを駆動させる回路
を具備しており、さらに所定の値を超えた時に発電機の
出力電圧が整流された直流整流部、または発電機の交流
出力部を半導体スイッチング素子によりバイパスまたは
短絡させ、回路の過電圧、過電流保護を行う手段を具備
することを特徴としている。
【0008】また、請求項2に係わる自転車用点灯照明
装置は、請求項1に係わる発明において、発電機の出力
電圧を整流する回路が、コンデンサとダイオードの組み
合わせによって構成されるN倍圧整流回路(N≧2)で
あることを特徴としている。
【0009】また、請求項3に係わる自転車用点灯照明
装置は、発電機の交流出力部の短絡に使用する半導体ス
イッチング素子がフォトトライアックであることを特徴
としている。
【0010】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て説明する。同一機能を有するものについては、基本的
に同一符号を付し簡略化して説明をする。
【0011】実施例 図1は、発電機1の出力電圧を倍電圧整流する回路10
と照明用光源に発光ダイオード4、および発光ダイオー
ド4を駆動させる回路として定電流ダイオード5を用
い、整流電圧が所定の値を超えた時に、発電機1の電力
が整流された直流整流部をトランジスタ7によりバイパ
スさせ、回路の過電圧保護を行う本発明に係わる自転車
用点灯照明装置の回路図である。
【0012】図1における発電機1の出力電圧を倍電圧
整流する回路10は4ケの整流ダイオード2と2ケのコ
ンデンサ3で構成されており、発電機1の発生する出力
電圧の波高値の約2倍の直流電圧が得られ、自転車の車
輪が低速回転でも高い直流電圧を得ることが可能とな
る。また、発光ダイオード4の駆動は、定電流ダイオー
ド5によって電流制限された状態で行われる。
【0013】すなわち、発電機1の出力電圧が整流され
た直流整流部の電圧が、発光ダイオード4の順方向電圧
値に定電流ダイオード5のピンチオフ電圧値を加えた電
圧以上になれば、定電流ダイオード5で制限された電流
値で発光ダイオード4が定電流駆動されることとなる。
【0014】なお、発光ダイオード4の順方向電圧値
は、定電流ダイオード5で制限された電流が流れた際の
電圧値であり、定電流ダイオード5で制限された電流値
は、発光ダイオードが破損しない値に設定されている。
【0015】また、自転車の車輪が高速回転時において
は、倍電圧整流電圧が所定の過電圧値に上昇した際に、
ツェナーダイオード8が導通し、抵抗9の電圧が約0.
6Vに達するとトランジスタ7が導通し、電流をトラン
ジスタ側にバイパス分流することで発光ダイオード回路
11の過電圧を防止している。
【0016】したがって、ツェナーダイオード8のツェ
ナー電圧を所定の過電圧値に設定することで発光ダイオ
ード回路11の過電圧を防止することが可能となる。
【0017】以上のように、直流整流部を半導体スイッ
チング素子でバイパスさせる手段により、発光ダイオー
ド回路11の発光ダイオード4に流れる電流が定格電流
値、または設定電流値を流すに足る所定の整流電圧以上
の印加を抑制することで発光ダイオード4の破損を防止
できる。
【0018】さらに、発光ダイオード回路11における
定電流ダイオード5に印加される電圧も抑制されるため
に、定電流ダイオード5での電力損失が抑制され、素子
発熱の低減が可能となり部品故障を低減できる。
【0019】したがって、過電圧保護を行うことで、特
殊な高速運転時においても発光ダイオード回路11の破
損を防止することができ、より自転車用点灯照明装置の
信頼性が向上する。
【0020】図2は、発電機1の出力電圧を3倍に昇圧
整流する回路17と照明用光源に発光ダイオード4、お
よび発光ダイオード4を駆動させる回路として、定電流
ダイオード5とトランジスタ16を用い、整流電圧が所
定の値を超えた時に発電機の交流出力部をフォトトライ
アック12により短絡させ、回路の過電圧保護を行う本
発明に係わる自転車用点灯照明装置の回路図である。
【0021】図2における発電機1の出力電圧を3倍に
昇圧整流する回路17は3ケの整流ダイオード2と3ケ
のコンデンサ3で構成されており、発電機1の発生する
出力電圧の波高値の約3倍の直流電圧が得られ、自転車
の車輪が低速回転でもさらに高い整流電圧を得ることが
可能であり、いっそう低速運転時から安定した照明が可
能となる。
【0022】また、図2における発光ダイオード4の駆
動は、定電流ダイオード5とトランジスタ16を用いた
カレントミラー回路によって構成されており、3倍に昇
圧された整流電圧が、概ね定電流ダイオード5のピンチ
オフ電圧以上、且つ発光ダイオード4の順方向電圧値以
上になれば、定電流ダイオード5で制限された電流値と
同じ電流値の電流が発光ダイオード4に流れることとな
る。
【0023】そのため、発光ダイオードの順方向電圧値
と定電流ダイオードのピンチオフ電圧を加えた電圧以上
で定電流化される図1の回路に比べ、図2の回路では、
より低速運転時から安定した照明を得ることができる。
【0024】また、自転車の車輪が高速回転時において
は、3倍昇圧された整流電圧が所定の過電圧値に上昇し
た際に、ツェナーダイオード15が導通し、フォトトラ
イアックの発光ダイオード13に電流が流れ、フォトト
ライアック12が導通し、発電機の交流出力部を短絡さ
せることで発光ダイオード回路18の過電圧を防止する
ことができる。
【0025】したがって、ツェナーダイオード15のツ
ェナー電圧を所定の過電圧値に設定することで発光ダイ
オード回路18の過電圧を防止することが可能となる。
【0026】なお、半導体スイッチング素子を短絡モー
ドで使用するため、図1のバイパス回路に比べ半導体素
子の損失が小さく、発熱を軽減できるため小型化が可能
である。
【0027】以上のように、発電機の交流出力部を半導
体スイッチング素子で短絡させる手段により発光ダイオ
ード回路18の発光ダイオード4に流れる電流が定格電
流値、または設定電流値を流すに足る所定の整流電圧以
上の印加を抑制することで発光ダイオード4の破損を防
止できる。
【0028】さらに、発光ダイオード回路18における
トランジスタ16、定電流ダイオード5に印加される電
圧が抑制されるために、トランジスタ16、定電流ダイ
オード5での電力損失が抑制され、素子発熱の低減が可
能となり部品故障を低減できる。
【0029】したがって、過電圧保護を行うことで、特
殊な高速運転時においても発光ダイオード回路18の破
損を防止することができ、より自転車用点灯照明装置の
信頼性が向上する。
【0030】図3は、発電機1の出力電圧を2倍に昇圧
整流する回路10と照明用光源に発光ダイオード4、お
よび発光ダイオード4を駆動させる回路として、抵抗2
2を用い、発光ダイオード4に流れる電流が所定の値を
超えた時に発電機の交流出力部をフォトトライアック1
2により短絡させ、回路の過電流保護を行う本発明に係
わる自転車用点灯照明装置の回路図である。
【0031】図3においては、発光ダイオード4に流れ
る電流値を抵抗22で検出し、その電圧が約0.6Vに
なると、トランジスタ20が導通する。その結果、フォ
トトライアックの発光ダイオード13に電流が流れ、フ
ォトトライアック12が導通し、発電機の交流出力部を
短絡させることで発光ダイオード回路23の過電流を防
止できる。
【0032】発光ダイオード4に流れる電流を検出し
て、過電流を抑制するため発光ダイオード素子の順方向
電圧値のばらつきがあっても容易に回路定数の設定が可
能である。
【0033】また、図1、2に比べ発光ダイオード4に
流れる電流を制御するため部品点数が低減され低コスト
化が図れるとともに、特殊な高速運転時においても発光
ダイオード回路23の破損を防止することができ、より
自転車用点灯照明装置の信頼性が向上する。
【0034】図4は、図3の回路に、蓄電装置25を加
えてさらに安定した自転車照明を可能とした回路であ
る。なお、図4における発光ダイオード回路34に対す
る過電流防止の動作は、前述の説明と同様であるため省
略する。
【0035】図4においては、自転車の走行が低速およ
び停止時においても発光ダイオード4を点灯可能とする
ために電気二重層コンデンサ、ポリアセン二次電池など
の充電可能な蓄電装置25を備えている。
【0036】充電動作が行われるためには、整流電圧が
蓄電装置25の電圧より高い必要があるが、倍電圧整流
回路10によって昇圧されているためより低速走行時か
らの充電が可能である。また、蓄電装置25は、整流電
圧と蓄装置電圧の電位差において抵抗24で制限された
電流で充電される。
【0037】また、整流電圧が蓄電装置電圧より約0.
6Vより低くなった際には、逆流防止ダイオード26が
導通し蓄電装置25から発光ダイオード回路34に電力
供給される。そのため、蓄電装置25が十分充電されて
いれば、発電機1の出力電圧の小さい低速運転時、およ
び発電が無い停止時においても発光ダイオード4が点灯
するため視認性が向上し、より安全性が高くなる。
【0038】蓄電装置25の充電が進み所定の満充電電
圧に達すると、ツェナーダイオード27が導通し、抵抗
28の電圧が約0.6Vに達するとトランジスタ30が
導通する。その結果、フォトトライアックの発光ダイオ
ード13に電流が流れ、フォトトライアック12が導通
し、発電機の交流出力部を短絡させることで蓄電装置2
5の過充電を防止できる。
【0039】なお、所定の満充電電圧値を超えた時に発
電機の交流出力部を短絡させる場合に、フォトトライア
ックを用いると、発電機交流部と整流直流部の基準電位
が異なるような図4の倍電圧整流回路においても容易な
回路構成で可能である。
【0040】以上のように、自転車用点灯照明装置にお
いて、所定の値を超えた時に発電機の出力電圧が整流さ
れた直流整流部、または発電機の交流出力部を半導体ス
イッチング素子によりバイパスまたは短絡させること
で、回路の過電圧、過電流保護が可能となり、特殊な高
速運転時においても回路の破損を防止することができ、
より自転車用点灯照明装置の信頼性が向上する。
【0041】また、発電機の出力電圧を整流する回路に
N倍圧整流回路(N≧2)を用いることで、より低速運
転での発光ダイオードの駆動、蓄電装置への充電が可能
である。
【0042】また、回路の過電圧、過電流保護は、発電
機の交流出力部を短絡する際に、フォトトライアックを
使用すれば、発電機交流部と整流直流部の基準電位が異
なっても容易な回路構成で可能である。また、短絡モー
ドで使用するため素子の損失が小さく、発熱が軽減でき
るために小型化が可能となる。
【0043】なお、本案におけるN倍圧整流回路(N≧
2)は、ダイオードとコンデンサで構成されるものであ
る。ただし、図1〜4に示した回路そのものに限定する
ものではない。また、発光ダイオードの駆動回路、およ
び発光ダイオードの個数、直列接続数、並列接続数など
においても、図1〜4に示した回路そのものに限定する
ものではない。なお、さらに蓄電装置の充放電回路は図
4に限定するものではない。
【0044】また、発電機にハブ式発電機を用いた場合
に、CDSやフォトダイオードなどによって照度を検出
し、自動的に照明点灯を行う自動点灯制御を本案に付加
した自転車用点灯照明装置にすると、なおよい。
【0045】
【発明の効果】以上、説明したように、請求項1に係わ
る発明によれば、自転車用点灯照明装置は、少なくても
発電機の出力電圧を整流する回路と照明用光源に発光ダ
イオード、および発光ダイオードを駆動させる回路を具
備しており、さらに所定の値を超えた時に発電機の出力
電圧が整流された直流整流部、または発電機の交流出力
部を半導体スイッチング素子によりバイパスまたは短絡
させ、回路の過電圧、過電流保護を行う手段を具備する
ことを特徴としているために、発電機の出力電圧が高
い、特殊な高速運転時においても発光ダイオードに流れ
る電流を抑制することができる。その結果、発光ダイオ
ードの破損を防止することができ、信頼性が向上する。
また、蓄電装置を備える場合においては、その過充電を
防止することができる。
【0046】また、請求項2に係わる発明によれば、自
転車用点灯照明装置は、請求項1に係わる効果に加え
て、発電機の出力電圧をN倍圧整流(N≧2)するため
に、発光ダイオードをより低速走行領域から点灯でき
る。その結果、視認性が向上し、より安全性が高まる効
果が得られる。さらに、蓄電装置を備える場合には、よ
り低速走行領域からの充電が可能である。
【0047】また、請求項3に係わる発明によれば、発
電機の交流出力部の短絡に使用する半導体スイッチング
素子がフォトトライアックであることを特徴としている
ため、発電機交流部と整流直流部の基準電位が異なって
も容易な回路構成で、回路の過電圧、過電流保護が可能
である。また、短絡モードで使用するため素子の損失が
小さく、発熱が軽減できるために小型化が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本案における自転車用点灯照明装置の回路例
【図2】本案における自転車用点灯照明装置の回路例
【図3】本案における自転車用点灯照明装置の回路例
【図4】本案における自転車用点灯照明装置の回路例
【符号の説明】
1 自転車発電機 2 整流ダイオード 3 コンデンサ 4 発光ダイオード 5 定電流ダイオード 6 スイッチ 7 バイパス用トランジスタ 8、15、27 ツェナーダイオード 9、14、19、21、28、29、32 抵抗 10 倍圧整流回路 11、18、23、34 発光ダイオード回路 12 フォトトライアック 13 フォトトライアックの発光ダイオード 16 発光ダイオード駆動用トランジスタ 17 3倍圧整流回路 20、30、31 トランジスタ 22、33 電流検出用抵抗 24 充電電流制限用抵抗 25 電気二重層コンデンサ、ポリアセン二次電池など
の蓄電装置 26 逆流防止ダイオード

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 車輪の回転により発電する発電機によっ
    て照明を行う自転車用点灯照明装置において、少なくて
    も発電機の出力電圧を整流する回路と照明用光源に発光
    ダイオード、および発光ダイオードを駆動させる回路を
    具備しており、さらに所定の値を超えた時に発電機の出
    力電圧が整流された直流整流部、または発電機の交流出
    力部を半導体スイッチング素子によりバイパスまたは短
    絡させ、回路の過電圧、過電流保護を行う手段を具備す
    ることを特徴とする自転車用点灯照明装置。
  2. 【請求項2】 請求項1における自転車用点灯照明装置
    において、発電機の出力電圧を整流する回路は、コンデ
    ンサとダイオードの組み合わせによって構成されるN倍
    圧整流回路(N≧2)であることを特徴とする自転車用
    点灯照明装置。
  3. 【請求項3】 請求項1における自転車用点灯照明装置
    において、発電機の交流出力部の短絡に使用する半導体
    スイッチング素子がフォトトライアックであることを特
    徴とする請求項1乃至2の自転車用点灯照明装置。
JP2002087996A 2002-03-27 2002-03-27 自転車用点灯照明装置 Pending JP2003276666A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002087996A JP2003276666A (ja) 2002-03-27 2002-03-27 自転車用点灯照明装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002087996A JP2003276666A (ja) 2002-03-27 2002-03-27 自転車用点灯照明装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2003276666A true JP2003276666A (ja) 2003-10-02

Family

ID=29234002

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2002087996A Pending JP2003276666A (ja) 2002-03-27 2002-03-27 自転車用点灯照明装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2003276666A (ja)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007112172A (ja) * 2005-10-18 2007-05-10 Matsushita Electric Ind Co Ltd 自転車用発電ランプ
JP2008110643A (ja) * 2006-10-30 2008-05-15 Shimano Inc 自転車用発電装置
JP2009126475A (ja) * 2007-11-28 2009-06-11 Sanyo Electric Co Ltd 自転車用照明装置。
WO2016199810A1 (ja) * 2015-06-12 2016-12-15 株式会社ミツバ 自転車用照明装置
JP2019162015A (ja) * 2018-03-09 2019-09-19 北京漢能太陽光投資有限公司 車載電源、車両照明システム及びその給電方法
JP2020504938A (ja) * 2016-12-12 2020-02-13 ジャンスー ホンバオ ハードウェア カンパニー リミテッド 車両に関連付けられた異常情報を決定するためのシステムおよび方法

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007112172A (ja) * 2005-10-18 2007-05-10 Matsushita Electric Ind Co Ltd 自転車用発電ランプ
JP4613789B2 (ja) * 2005-10-18 2011-01-19 パナソニック株式会社 自転車用発電ランプ
JP2008110643A (ja) * 2006-10-30 2008-05-15 Shimano Inc 自転車用発電装置
JP2009126475A (ja) * 2007-11-28 2009-06-11 Sanyo Electric Co Ltd 自転車用照明装置。
WO2016199810A1 (ja) * 2015-06-12 2016-12-15 株式会社ミツバ 自転車用照明装置
JP2020504938A (ja) * 2016-12-12 2020-02-13 ジャンスー ホンバオ ハードウェア カンパニー リミテッド 車両に関連付けられた異常情報を決定するためのシステムおよび方法
JP2019162015A (ja) * 2018-03-09 2019-09-19 北京漢能太陽光投資有限公司 車載電源、車両照明システム及びその給電方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20040246641A1 (en) Inverter control unit for motor driving and air-conditioner employing the same
US8917033B2 (en) Open circuit protecting circuit, open circuit protecting method and illuminating apparatus
US8975886B2 (en) Charging and distribution control
JP4776682B2 (ja) 車両用交流発電機の出力電圧制御装置
ES2297561T3 (es) Regulador de tension mos de energia electrica para baterias.
JP2002010694A (ja) 界磁巻線型回転電機の制御装置
EP3235118B1 (en) Power tool with electric motor and auxiliary switch path
US20020118497A1 (en) Reverse voltage protection for motor drive
JP5032357B2 (ja) バッテリ充電回路
US5396153A (en) Protection circuit for electronic ballasts which use charge pump power factor correction
JPH0681429B2 (ja) 電源装置
FR2743954A1 (fr) Circuit de regulateur devolteur
JP2003276666A (ja) 自転車用点灯照明装置
JP2007189773A (ja) 界磁巻線式交流回転電機装置
JP3645881B2 (ja) 自転車用ダイナモの充電装置
JP2018060731A (ja) Led点灯装置及びled照明装置
JP4097361B2 (ja) バッテリ充電装置
JP2003212172A (ja) 自転車用点灯照明装置
WO2017212837A1 (ja) 車両用ランプ駆動装置及び車両用ランプ点灯システム
JP4480817B2 (ja) ランプ点灯制御回路
US11066060B2 (en) B6+3 bridge for motor control and series pass regulation in an integrated starter generator application
JP3614064B2 (ja) インバータ装置
JP4240797B2 (ja) 車両用発電制御装置
JP2000350356A (ja) 携帯用発電機及び携帯用発電機の保護回路
JPH07329852A (ja) 自転車の自動点灯照明装置