JP2008100629A - Lighting system for bicycle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、前照灯により自転車の前方を照らす自転車用照明装置に関する。 The present invention relates to a bicycle lighting device that illuminates the front of a bicycle with a headlamp.
従来、自転車用照明装置としては、自転車の走行中に車輪の回転により発電するダイナモを具え、ダイナモの電力によって走行中は前照灯の光源である電球を点灯し、自転車が停止すると前照灯が消灯するものが一般的である。これでは停止時に、対向車に自分の位置を知らせることができない。そこで、前照灯内に、電球とは別の発光ダイオード(以下、LEDと称す。)等の光源を内蔵し、走行中にダイナモの発電によりコンデンサを充電しておき、停止時に、このコンデンサに蓄電された電気によりLEDを点灯し、停止中、対向車に自分の位置を知らせるようにしたものが特許文献1で知られている。
特許文献1では、停止時に自分の位置を知らせるために、電球とは別にLEDが必要で、2種類の光源を用意しなければならないという問題がある。仮にLEDを使用せずに、電球を停止時に点灯や点滅させようとすると、コンデンサに充電しておいた電力だけでは不十分で、2次電池を用いる必要があり、そうすると2次電池の充電時間が長くかかるという問題がある。 In Patent Document 1, there is a problem in that an LED is required in addition to the light bulb in order to notify the user's position at the time of stop, and two types of light sources must be prepared. If the light bulb is turned on or blinking when the light bulb is stopped without using the LED, the power stored in the capacitor is not sufficient, and a secondary battery needs to be used. There is a problem that it takes a long time.
本発明の目的は、2種類の光源を用いることなく、また2次電池を用いることなく、停車中、対向車からの被視認性を向上させることのできる自転車用照明装置を提供することである。 An object of the present invention is to provide a bicycle lighting device that can improve visibility from an oncoming vehicle while stopping without using two types of light sources and without using a secondary battery. .
上記課題を解決するために、本発明の自転車用照明装置は、自転車の車輪の回転により発電するダイナモと、前照灯の光源となる複数個の発光ダイオードと、自転車の走行中に発電されるダイナモの電力を前記複数個の発光ダイオードに供給して該複数個の発光ダイオードを点灯させる点灯回路と、自転車の走行中に発電されるダイナモの電力をコンデンサに供給して充電させる充電回路と、自転車が停止した時に前記コンデンサに蓄電された電力により、前記複数個の発光ダイオードのうちの一部の発光ダイオードを点滅又は点灯させる残光回路を有するものである。 In order to solve the above-described problems, a bicycle lighting device according to the present invention generates dynamo that generates power by rotating a wheel of a bicycle, a plurality of light-emitting diodes that serve as a light source for a headlamp, and power generated while the bicycle is running. A lighting circuit for supplying dynamo power to the plurality of light emitting diodes to light the plurality of light emitting diodes; a charging circuit for supplying dynamo power generated while the bicycle is running to a capacitor for charging; and It has an afterglow circuit that blinks or lights a part of the plurality of light emitting diodes by the electric power stored in the capacitor when the bicycle is stopped.
前記複数個の発光ダイオードとしては、白色発光ダイオード(白色LED)を例示できる。 An example of the plurality of light emitting diodes is a white light emitting diode (white LED).
本発明の自転車用照明装置によれば、前照灯の光源として複数個の発光ダイオードという1種類の光源を用い、自転車の停止時は、この複数個のLEDのうちの一部のLEDを点滅又は点灯させているので、停止時の被視認性を向上させるために別光源を必要とせず、コストを低減できる。また一部のLEDを停止時に点滅又は点灯させているだけなので、そのために必要な電力を少なくでき、充電用コンデンサで充分に間に合い、2次電池を用いる必要はない。特に点滅させれば一層必要な電力を少なくでき、また被視認性も向上でき、有利である。 According to the bicycle lighting device of the present invention, one type of light source such as a plurality of light-emitting diodes is used as the light source of the headlamp, and when the bicycle is stopped, some of the plurality of LEDs blink. Or since it is made to light, a separate light source is not required in order to improve the visibility at the time of a stop, and cost can be reduced. In addition, since some of the LEDs are only blinked or lit when stopped, the power required for that purpose can be reduced, and a charging capacitor is sufficient in time, and there is no need to use a secondary battery. In particular, blinking can advantageously reduce the required power and improve visibility.
本発明の自転車用照明装置の実施形態を図に基づいて説明する。自転車用照明装置は、自転車1の前輪2のハブ軸に配備されたハブダイナモ3と、前輪2の側方である前ホーク4にブラケット5を介して取り付けられた前照灯6を具える。ハブダイナモ3は、前輪2の回転により発電するもので、その構造は、例えば特開2001−327139号公報にも見られる周知のものであり、詳細な説明は省略する。 An embodiment of a bicycle lighting device of the present invention will be described with reference to the drawings. The bicycle lighting device includes a hub dynamo 3 disposed on the hub axle of the front wheel 2 of the bicycle 1 and a headlamp 6 attached to a front fork 4 on the side of the front wheel 2 via a bracket 5. The hub dynamo 3 generates electric power by the rotation of the front wheel 2, and the structure thereof is a well-known one that is also found in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-327139, and detailed description thereof is omitted.
前照灯6は、図2及び図3のように、本体ケース7と前面のレンズ8より外郭が構成され、内部には光源として、5個の発光ダイオード9、9、10、10、10が使用されている。これら発光ダイオードは白色光を発光する白色発光ダイオード(白色LED)である。5個の白色LEDは、前輪2に近い内側に2個9、9と、前輪から離れた外側に3個10、10、10に分かれて配備されている。 As shown in FIGS. 2 and 3, the headlamp 6 has an outer case composed of a main body case 7 and a front lens 8. Inside, five light emitting diodes 9, 9, 10, 10, 10 are used as light sources. in use. These light emitting diodes are white light emitting diodes (white LEDs) that emit white light. The five white LEDs are divided into two, 9, 9 on the inner side near the front wheel 2 and three, 10, 10, 10 on the outer side away from the front wheel.
図4は電気回路図であり、以下説明する。ハブダイナモ3の出力は交流であり、ダイオードブリッジからなる整流回路11で直流に変換する。ハブダイナモ3は速度によって出力電圧が変動するので、定電圧回路12のツェナーダイオード13で電圧制御し、コンデンサ14で電圧を平滑にする。平滑された電圧は、周囲の明るさを検知する照度検知回路15へ供給される。 FIG. 4 is an electric circuit diagram, which will be described below. The output of the hub dynamo 3 is alternating current, and is converted into direct current by a rectifier circuit 11 formed of a diode bridge. Since the output voltage of the hub dynamo 3 varies depending on the speed, the voltage is controlled by the Zener diode 13 of the constant voltage circuit 12 and the voltage is smoothed by the capacitor 14. The smoothed voltage is supplied to an illuminance detection circuit 15 that detects ambient brightness.
照度検知回路15の光センサには、フォトトランジスタ16が採用され、明るさをフォトトランジスタ16の電流変化に置換して、コンパレータ17で基準電圧と比較する。周囲が暗くなるとフォトトランジスタ16には殆ど電流は流れず、コンパレータ17の出力レベルは「L」となり、コンパレータ18の出力レベルも「L」となって、トランジスタQ1がオンする。周囲が明るくなるとフォトトランジスタ16に電流が流れ、コンパレータ17の出力レベルは「H」となり、コンパレータ18の出力レベルも「H」となって、トランジスタQ1がオフする。 The photosensor of the illuminance detection circuit 15 employs a phototransistor 16, and the brightness is replaced with a current change of the phototransistor 16, and the comparator 17 compares it with a reference voltage. When the surroundings become dark, almost no current flows through the phototransistor 16, the output level of the comparator 17 becomes “L”, the output level of the comparator 18 also becomes “L”, and the transistor Q1 is turned on. When the surroundings become bright, a current flows through the phototransistor 16, the output level of the comparator 17 becomes “H”, the output level of the comparator 18 also becomes “H”, and the transistor Q1 is turned off.
一方、自転車が走行中は、定電圧回路12のコンデンサ14の電圧が充分にあるので、速度検知回路19のコンパレータ20の出力レベルは「L」となり、トランジスタQ2はオンする。自転車が停止中は、コンデンサ14の電圧も下がり、コンパレータ20の出力レベルは「H」となり、トランジスタQ2はオフする。 On the other hand, while the bicycle is running, the voltage of the capacitor 14 of the constant voltage circuit 12 is sufficiently high, so that the output level of the comparator 20 of the speed detection circuit 19 is “L” and the transistor Q2 is turned on. While the bicycle is stopped, the voltage of the capacitor 14 also decreases, the output level of the comparator 20 becomes “H”, and the transistor Q2 is turned off.
自転車が走行中で、周囲が暗いときは、トランジスタQ1、Q2を介して白色LED9、9に電流が流れると共に、トランジスタQ3もオンするので、白色LED10、10、10にも電流が流れる。従って5個のLED9、9、10、10、10は点灯する。ここで、照度検知回路15と速度検知回路19でもって、請求項1でいうところの、走行中に発電されるダイナモの電力を前記複数個の発光ダイオードに供給して該複数個の発光ダイオードを点灯させる点灯回路25を構成する。 When the bicycle is running and the surroundings are dark, current flows through the white LEDs 9 and 9 via the transistors Q1 and Q2, and the transistor Q3 is also turned on, so that current also flows through the white LEDs 10, 10, and 10. Accordingly, the five LEDs 9, 9, 10, 10, 10 are lit. In this case, the illuminance detection circuit 15 and the speed detection circuit 19 supply the dynamo power generated during traveling as claimed in claim 1 to the plurality of light-emitting diodes, thereby providing the plurality of light-emitting diodes. A lighting circuit 25 for lighting is configured.
また走行中暗い時は、残光回路21中の充電回路22(定電圧回路)の充電用コンデンサ23が充電される。 When the vehicle is dark during traveling, the charging capacitor 23 of the charging circuit 22 (constant voltage circuit) in the afterglow circuit 21 is charged.
自転車が停止すると、トランジスタQ2がオフになるので、2個の白色LED9、9へは電流が流れなくなり消灯する。一方3個の白色LED10、10、10へは、残光回路21のトランジスタQ4を介して充電用コンデンサ23の電圧が印加される。トランジスタQ4は、マルチバイブレータ24によりオンオフを繰り返すので、トランジスタQ4がオンのときのみ3個の白色LED10へ充電用コンデンサ23の電圧が印加され、3個の白色LED10は点滅する。この点滅は、コンデンサ23に蓄電された電気がなくなるまで所定時間継続する。 When the bicycle is stopped, the transistor Q2 is turned off, so that no current flows to the two white LEDs 9, 9, and the light is turned off. On the other hand, the voltage of the charging capacitor 23 is applied to the three white LEDs 10, 10, 10 via the transistor Q 4 of the afterglow circuit 21. Since the transistor Q4 is repeatedly turned on and off by the multivibrator 24, the voltage of the charging capacitor 23 is applied to the three white LEDs 10 only when the transistor Q4 is on, and the three white LEDs 10 blink. This blinking continues for a predetermined time until the electricity stored in the capacitor 23 runs out.
従って、停止中は、3個のLED10の点滅により、対向車に自分の位置を知らせることができ、安全性を向上させることができる。停止中に点滅する3個のLED10、10、10は、走行時に他の2個のLED9、9と共に前照灯の光源として前方を照射するために用いられたものであるので、わざわざ停止中の光源として用意したものではなく、コストを低減できる。 Therefore, when the vehicle is stopped, the on-coming vehicle can be notified of the position of the vehicle by blinking the three LEDs 10 and safety can be improved. The three LEDs 10, 10, 10 blinking during the stop are used to illuminate the front as the light source of the headlamp together with the other two LEDs 9, 9 during traveling. It is not prepared as a light source, and the cost can be reduced.
また停止中は3個のLED10、10、10は点滅させているので、視認性は向上し、且つ5個全てのLEDを点滅させるのではなくてその一部である3個を点滅させるので、点滅するために必要な電力は少なくてよく、2次電池を用いなくても充電用コンデンサ23で充分に必要な電力を蓄電することができ、この点からもコストを抑えることができる。 In addition, since the three LEDs 10, 10 and 10 are blinking during stoppage, the visibility is improved, and not all five LEDs are blinked, but three of them are blinked. Less power is required for blinking, and the charging capacitor 23 can sufficiently store the required power without using a secondary battery, and costs can be reduced from this point.
また停止中点滅する3個のLED10は、図3のように前輪から離れた側、即ち外側に配備されているので、自転車の前方はもとより、側方からの視認性が良くなり、安全性の面で有利である。 In addition, the three LEDs 10 flashing during stoppage are arranged on the side away from the front wheel, that is, outside as shown in FIG. 3, so that the visibility from the side as well as the front of the bicycle is improved. Is advantageous.
なお、停止中LED10は、点滅でなく点灯させてもよい。この場合、残光回路21のマルチバイブレータ24とトランジスタQ4を除けばよい。点灯させる場合は点滅させる場合に比べて多少必要な電力は多くなるが、充電用コンデンサ23で必要な電力を蓄電することができる。 The stopped LED 10 may be turned on instead of blinking. In this case, the multivibrator 24 and the transistor Q4 of the afterglow circuit 21 may be omitted. When the light is turned on, the required power is slightly larger than when the light is flashed, but the required power can be stored by the charging capacitor 23.
以上の実施例では、LEDとして白色LEDを用いたが、前方を照射するのに相応しい色であれば(例えば薄黄色)よく、白色に限定するものではない。またダイナモもハブダイナモに限定されるものではなく、車輪の側面に接触して回転するローラを有するものでもかまわない。 In the above embodiment, the white LED is used as the LED. However, the color is not limited to white as long as it is a color suitable for irradiating the front (for example, light yellow). Also, the dynamo is not limited to the hub dynamo and may have a roller that rotates in contact with the side surface of the wheel.
ところで、LEDは、LEDに印加される電圧が低いと発光量も少なくなって光度も低くなる特性を有しているので、自転車の速度が低速になると、ダイナモの発電電圧が低下して、LEDの光度も不足して、充分に前方を照射することができなくなるものである。 By the way, since the LED has a characteristic that when the voltage applied to the LED is low, the amount of light emission decreases and the light intensity also decreases, when the bicycle speed decreases, the dynamo power generation voltage decreases, and the LED Insufficient light intensity is not sufficient, and the front cannot be sufficiently irradiated.
そこで、発電電圧を整流する整流回路として、図4のようなダイオードブリッジによる整流回路11を用いる代わりに、図5のような全波倍電圧整流回路30を採用すれば、低速時ダイナモ3の発電電圧が低くても、LEDに充分な電圧を印加して光度の低下を防止することができる。 Therefore, if the full-wave voltage doubler rectifier circuit 30 as shown in FIG. 5 is used as the rectifier circuit for rectifying the generated voltage instead of using the rectifier circuit 11 as shown in FIG. Even if the voltage is low, a sufficient voltage can be applied to the LED to prevent a decrease in luminous intensity.
即ち全波倍電圧整流回路30は、ダイナモ3の交流発電電圧の正の半周期と負の半周期とを交互に2個のダイオード31、32で直流に変換し、夫々コンデンサ33、34を充電する。出力として取り出す直流電圧は、2個のコンデンサ33、34の電圧の和となる。コンデンサ33、34の電圧は、ほぼ交流発電電圧の最大値となるのでるので、出力される直流電圧は、ダイナモ交流発電電圧のほぼ2倍となり高い電圧を得ることができる。従って、自転車の低速時にもLEDに充分な電圧を印加することができ、光度低下を防止できる。 In other words, the full-wave voltage doubler rectifier circuit 30 alternately converts the positive half cycle and the negative half cycle of the AC power generation voltage of the dynamo 3 into direct current by the two diodes 31 and 32, and charges the capacitors 33 and 34, respectively. To do. The DC voltage taken out as an output is the sum of the voltages of the two capacitors 33 and 34. Since the voltages of the capacitors 33 and 34 are approximately the maximum value of the AC power generation voltage, the output DC voltage is almost twice the dynamo AC power generation voltage, and a high voltage can be obtained. Therefore, a sufficient voltage can be applied to the LED even at a low speed of the bicycle, and a decrease in luminous intensity can be prevented.
3 ハブダイナモ(ダイナモ)
6 前照灯
9 発光ダイオード(LED)
10 発光ダイオード(LED)
25 点灯回路
15 照度検知回路
19 速度検知回路
23 充電用コンデンサ
22 充電回路
21 残光回路
3 Hub dynamo (Dynamo)
6 Headlamp 9 Light-emitting diode (LED)
10 Light emitting diode (LED)
25 lighting circuit 15 illuminance detection circuit 19 speed detection circuit 23 charging capacitor 22 charging circuit 21 afterglow circuit
Claims (4)
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