JP2004243923A - 電動車両のライト装置 - Google Patents

Abstract

【課題】動力用電池をほとんど消耗することなく点灯でき、補助動力走行距離が低下することがほとんどない電動車両のライト装置を提供する。
【解決手段】車両に搭載された動力用電池から電力が供給される発光式ＬＥＤライト３３ａを備えた電動車両のライト装置において、上記ＬＥＤライト３３ａに電力を供給可能の二次電池３１と、該二次電池３１を充電する太陽電池３２と、夜間は上記二次電池３１の電力を上記ＬＥＤライト３３ａに供給するとともに、該二次電池３１が放電終止電圧以下になった場合には上記動力用電池の電力を上記ＬＥＤライト３３ａに供給する電力供給制御手段とを備えた。
【選択図】 図３

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電動モータの駆動力により走行する車両、あるいは乗員のペダル踏力による人力駆動系と補助用電動モータによる補助力駆動系とを備えた電動車両のライト装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、電動モータの駆動力のみにより走行する車両や、運転者がペダルに加えた踏力を駆動輪に供給する人力駆動系と、上記踏力に応じた補助力を電動モータに発生させ、該補助力を駆動輪に供給する補助力駆動系とを備えた車両が実用化されている（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平５−２４８３７８号公報
そしてこの種の電動車両には、テールライト装置として、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ： 発光ダイオード） ライトを備えたものがあり、これは動力用電池を電源としているのが一般的である。
【０００４】
【発明が解決すようとする課題】
ところが上記従来のＬＥＤライト装置では、上記動力用電池が放電終止電圧以下になったり、補助動力用電池を搭載しないで走行した場合にはテールライトを点灯することができないといった問題が生じる。また動力用電池をテールライト装置の電源としても使用する為、それだけ補助動力走行距離が低下するといった問題もある。
【０００５】
本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなされたものであり、動力用電池をほとんど消耗することなく点灯でき、補助動力走行距離が低下することがほとんどない電動車両のライト装置を提供することを課題としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、車両に搭載された動力用電池から電力が供給される発光式ＬＥＤライトを備えた電動車両のライト装置において、上記ＬＥＤライトに電力を供給可能の二次電池と、該二次電池を充電する太陽電池と、夜間は上記二次電池の電力を上記ＬＥＤライトに供給するとともに、該二次電池が放電終止電圧以下になった場合には上記動力用電池の電力を上記ＬＥＤライトに供給する電力供給制御手段とを備えたことを特徴としている。
【０００７】
請求項２の発明は、請求項１において、上記二次電池は、上記ＬＥＤランプへの電力供給を制御するＬＥＤ駆動回路と上記動力用電池の電圧を所要値に降下させる降圧回路との間に並列に接続されており、上記電力供給制御手段は、上記二次電池から上記ＬＥＤランプ側への電流のみを許容する二次電池側ダイオードと、上記降圧回路から上記ＬＥＤへの電流のみを許容する動力用電池側ダイオードとを備え、上記動力用電池側ダイオードの順方向電圧が上記二次電池の放電終止電圧より低く設定されていることを特徴としている。
【０００８】
請求項３の発明は、請求項２において、上記ＬＥＤライトが、周囲の明るさにより夜間か昼間かの検出を行なうことを特徴としている。
【０００９】
請求項４の発明は、請求項１ないし３の何れかにおいて、上記発光式ＬＥＤライトがテールライトであることを特徴としている。
【００１０】
なお、本発明におけるＬＥＤライトの適用範囲は、上記テールライトに限られるものではなく、例えばヘッドライトとして、あるいは方向指示器として利用することも可能である。
【００１１】
【発明の作用効果】
請求項１の発明によれば、昼間に太陽電池で二次電池を充電しておき、夜間はこの二次電池の電力をＬＥＤライトに供給するようにしたので、動力用電池の電力を消耗することなくライト装置を点灯できる。そして上記二次電池が放電終止電圧以下になった場合には、上記動力用電池の電力が上記ＬＥＤライトに供給されるので、二次電池の電圧が低下した場合でも動力用電池でＬＥＤライトを点灯でき、特に夜間における視認性を高めることができる。
【００１２】
請求項２の発明によれば、二次電池の電圧が放電終止電圧より高い通常状態では、二次電池からの電流がＬＥＤランプに供給され、該ＬＥＤランプは点灯する。一方、二次電池の電圧が放電終止電圧以下に低下した場合には、動力用電池からの電流がＬＥＤランプに供給され、上記請求項１の発明による効果を簡単な構成により実現できる。
【００１３】
請求項３の発明によれば、上記ＬＥＤライトを、周囲の明るさにより夜間か昼間かの検出を行なう手段に兼用したので、特別な夜間検出センサを必要とせず、コストの増大を防止できる。
【００１４】
即ち、ＬＥＤライトは、周囲が明るいほど高い電圧を発生するといった特性があり、本発明ではＬＥＤライトの両端電圧を検出し、該電圧が所定のしきい値より低い場合は夜間であると判断することにより、ＬＥＤライトを夜間検出センサに兼用した。
【００１５】
請求項４の発明によれば、上記発光式ＬＥＤライトがテールライトであり、動力用電池を消耗することのないテールライトの点灯を実現できる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
図１〜図３は本発明の一実施形態を説明するための図であり、図１は本実施形態によるライト装置を搭載した電動補助自転車の側面図、図２は補助力制御装置のブロック構成図、図３はライト装置の回路図である。
【００１７】
図１において、１は電動補助車両としての電動補助自転車であり、これの車体フレーム２はヘッドパイプ３と、該ヘッドパイプ３から車体後方斜め下方に延びるダウンチューブ４と、該ダウンチューブ４の後端から上方に起立して延びるシートチューブ５と、該シートチューブ５の下端付近から後方に略水平に延びる左，右一対のチェーンステー６と、該両チェーンステー６の後端部と上記シートチューブ５の上部とを結合する左，右一対のシートステー７とを備えている。
【００１８】
上記ヘッドパイプ３にはフロントフォーク８が左右に回動可能に軸支されている。このフロントフォーク８の下端には前輪９が軸支されており、上端には操向ハンドル１０が固着されている。また上記シートチューブ５の上端にはサドル１１が装着されている。さらに上記チェーンステー６の後端には後輪１２が軸支されている。
【００１９】
本実施形態の電動補助自転車１は、運転者によりペダル１５ｂに加えられた踏力を所定の変速比を介して後輪（駆動輪）１２に供給する人力駆動系１３と、上記踏力に応じた電動モータ１８からの補助力を後輪１２に供給する補助力駆動系１４とを備えている。
【００２０】
上記人力駆動系１３では、ペダル軸１５の両端のクランクアーム１５ａの先端にペダル１５ｂが軸支されており、運転者の踏力は、上記ペダル軸１５の大径の駆動スプロケット１５ｃからラェーン１７を介して後輪１２の後輪ハブ１６内の入力軸に装着された小径の従動スプロケット１６ａに伝達され、後輪ハブ１６に内蔵された変速機構２１，ワンウェイクラッチ２２を介して後輪１２に伝達される。なお、上記駆動，従動スプロケット１５ｃ，１６ａにより、これらの歯数比に応じてペダル軸１５の回転速度を増速する増速機構１９が構成されている。
【００２１】
また上記ペダル軸１５と駆動スプロケット１５ｃとの間には運転者によりペダル１５ｂに入力された踏力（トルク）を検出するための踏力センサ２０が配設されている。
【００２２】
上記補助力駆動系１４は、上記シートステー５と後輪１２の前縁との間に配設された補助動力用電池２３と、上記後輪ハブ１６に内蔵された補助力ユニットとを備えている。この補助力ユニットは後輪ハブ１６内に配置された電動モータ１８の回転を減速機構２４によって減速し、ワンウェイクラッチ２５を介して後輪１２に伝達するように構成されている。
【００２３】
また上記補助動力用電池２３内には、多数の充電式電池と、上記電動モータ１８への印加電圧，印加電流により出力を制御するコントローラ２６が内蔵されている。このコントローラ２６は、人力駆動系からの車速と補助力駆動系からの車速との車速比に応じた補助比率を上記踏力に乗じて必要な補助力を演算し、該補助力が得られるように電動モータ１８への印加電圧，印加電流を制御する。
【００２４】
そして本電動補助自転車１のフロントフォーク８の下部にはヘッドライト装置２７が装着され、また後輪１２のフェンダ部にはテールライト装置２８が装着さされている。上記ヘッドライト装置２７は前輪９の回転で駆動される発電装置を備えており、一方、テールライト装置２８は図３に示す電源回路を備えている。
【００２５】
図３において、上記補助動力用電池２３の両端には、該電池２３の電圧をテールライト用ＬＥＤランプ３３ａの点灯に適した電圧、例えば２．０Ｖに降圧する降圧回路２９と、上記ＬＥＤランプ３３ａへの電力供給を制御するＬＥＤ駆動回路３０が並列接続されている。
【００２６】
また上記降圧回路２９とＬＥＤ駆動回路３０との接続点間には、二次電池３１が並列接続されており、さらに該二次電池３１の両端には昼間は太陽光発電により上記二次電池３１を充電する太陽電池３２が接続されている。上記二次電池３１の放電終止電圧は、例えば３．０Ｖであり、上記降圧回路２９の二次側設定電圧値２．０Ｖは上記二次電池３１の放電終止電圧より低くなっている。
【００２７】
また上記二次電池３１の正極側には該二次電池３１からの電流のみを許容し、該二次電池３１側への電流を防止する素子として二次電池側ダイオード３１ａが介在されている。また上記降圧回路２９の二次側と上記二次電池３１の接続点との間には、上記降圧回路２９側からの電流のみを許容し、該回路２９側への電流を防止する素子として補助動力用電池側ダイオード２９ａが介在さている。なお、３２ａは二次電池３１側から太陽電池３２側への電流を素子する逆流防止用ダイオードである。
【００２８】
ここで上記補助動力用電池側ダイオード２９ａの順方向電圧は１．５Ｖに設定されており、一方、二次電池側ダイオード３１ａの順方向電圧は３．０Ｖに設定されている。そのためＬＥＤライト３３ａは、二次電池３１の電圧が放電終止電圧（二次電池側ダイオード３１ａの順方向電圧）より高い間はこの二次電池３１を電源とし、二次電池３１の電圧が上記放電終止電圧より低下すると上記補助動力用電池２３を電源とする。
【００２９】
本実施形態では、二次電池３１は、昼間には太陽電池３２からの電流により充電されて放電終止電圧より高くなっており、夜間はこの二次電池３１内に蓄えられている電流がＬＥＤライト３３ａに供給される。そのため補助動力用電池２３の電力をほとんど消耗することなくテールライト用ＬＥＤライト３２ａを点灯できる。そして上記二次電池３１の電圧が放電終止電圧以下になった場合には、上記補助動力用電池２３からの電流が上記ＬＥＤライト３３ａに供給されるので、二次電池３１の電圧が低下した場合でも補助動力用電池２３でＬＥＤライトを点灯でき、特に夜間における視認性を高めることができる。
【００３０】
また、上記ＬＥＤライト３３ａを、周囲の明るさにより夜間か否かの検出を行なう手段に兼用したので、特別な夜間検出センサを必要とせず、コストの増大を防止できる。即ち、ＬＥＤライト３３ａは、周囲が明るいほど高い電圧を発生するといった特性があり、本発明ではＬＥＤライト３３ａの両端電圧を検出し、該電圧が所定のしきい値より低い場合は夜間であると判断することにより、ＬＥＤライト３３を夜間検出センサに兼用した。
【００３１】
なお、上記実施形態では、ＬＥＤライト３３ａが自転車の後端に配置されて後方からの視認性を高めるテールライトである場合を説明したが、本発明のＬＥＤライト３３ａはヘッドライトとすることも可能であり、さらにまた方向指示器用ライトとして使用することも可能である。
【００３２】
また上記実施形態では、人力駆動系と補助力駆動系とを備えた電動補助自転車の例を説明したが、本発明は電動モータの駆動力のみで走行する電動車両にも勿論適用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態によるランプ装置を備えた電動補助自転車の側面図である。
【図２】上記実施形態自転車の補助力制御装置のブロック図である。
【図３】上記ランプ装置の回路図である。
【符号の説明】
１ 電動補助車両
２３ 補助動力用電池
２８ テールライト装置
２９ 降圧回路
２９ａ 補助動力用電池側ダイオード
３０ ＬＥＤ駆動回路
３１ 二次電池
３１ａ 二次電池側ダイオード
３２ 太陽電池
３３ａ ＬＥＤライト

Claims (4)

1. 車両に搭載された動力用電池から電力が供給される発光式ＬＥＤライトを備えた電動車両のライト装置において、上記ＬＥＤライトに電力を供給可能の二次電池と、該二次電池を充電する太陽電池と、夜間は上記二次電池の電力を上記ＬＥＤライトに供給するとともに、該二次電池が放電終止電圧以下になった場合には上記動力用電池の電力を上記ＬＥＤライトに供給する電力供給制御手段とを備えたことを特徴とする電動車両のライト装置。
2. 請求項１において、上記二次電池は、上記ＬＥＤランプへの電力供給を制御するＬＥＤ駆動回路と上記動力用電池の電圧を降下させる降圧回路との間に並列に接続されており、上記電力供給制御手段は、上記二次電池から上記ＬＥＤランプ側への電流のみを許容する二次電池側ダイオードと、上記降圧回路から上記ＬＥＤへの電流のみを許容する動力用電池側ダイオードとを備え、上記動力用電池側ダイオードの順方向電圧が上記二次電池の放電終止電圧より低く設定されていることを特徴とする電動車両のライト装置。
3. 請求項２において、上記ＬＥＤライトが、周囲の明るさにより夜間か昼間かの検出を行なうことを特徴とする電動車両のライト装置。
4. 請求項１ないし３の何れかにおいて、上記発光式ＬＥＤライトがテールライトであることを特徴とする電動車両のライト装置。

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