JP2008120107A - 自転車用照明装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明の目的は、発光ダイオードを光源とし、ダイナモの電力により発光される前照灯を備えた自転車用照明装置で、自転車の速度が低速になっても発光ダイオードの発光量の低下を抑えて、充分に前方を照らすことのできる自転車用照明装置を提供する。
【解決手段】 ダイナモ３と、前照灯６の光源となる発光ダイオード７、８を具え、ダイナモ３より発電される交流電圧を直流に変換して発光ダイオード７、８に供給する整流回路として全波倍電圧整流回路３０用いる。
【効果】 自転車の速度が低速になってダイナモの発電電圧が低下しても、発光ダイオードへは、ダイナモの発電電圧のほぼ２倍の電圧を印加することができ、発光ダイオードの発光量の低下を抑えて、充分に前方を照らすことができる。
【選択図】 図２

Description

本発明は、光源に発光ダイオードを用いた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。

従来、自転車の走行中に車輪の回転により発電するダイナモと、発光ダイオードを光源とし、ダイナモの電力により発光される前照灯を備えた自転車用照明装置が特許文献１で知られている。
特開２００４−２８４５６３号公報

発光ダイオードは、電球に比べて同じ光度の明るさを得るために必要な消費電力が少ない。しかし電球と同様に印加される電圧が低下すると発光量が少なくなる。ダイナモは、自転車の速度が低速になると発電電圧が低下するので、発光ダイオードに印加される電圧も低下し、発光量も少なくなって充分に前方を照射することができない。

本発明の目的は、自転車の速度が低速になっても発光ダイオードの発光量の低下を抑えて、充分に前方を照らすことのできる自転車用照明装置を提供することである。

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発光ダイオードを具え、ダイナモより発電される交流電圧を直流に変換して発光ダイオードに供給する全波倍電圧整流回路を有するものである。

本発明の自転車用照明装置によれば、ダイナモより発電される交流電圧を直流に変換して発光ダイオードに供給する整流回路として、全波倍電圧整流回路を用いているので、自転車の速度が低速になってダイナモの発電電圧が低下しても、発光ダイオードへは、全波倍電圧整流回路によってダイナモの発電電圧のほぼ２倍の電圧を印加することができる。当然速度が低速になるとダイナモの発電量は低下するが、発光ダイオードの消費電力は少なくてすむので、発電量が低下しても発光ダイオードへの印加電圧の低下を抑えることによって、発光量の低下を抑えて、充分に前方を照らすことができる。

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。なお、ダイナモ３としては、ハブダイナモに限定されるものではなく、車輪の側面に対して接離するローラを具え、接触することにより回転して発電するタイプ（以下ローラタイプという）のものでもよい。

前照灯６は、光源として、４個の発光ダイオード７、７、７、８が使用されている。これらの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（以下白色ＬＥＤという）である。これら４個の白色ＬＥＤの前照灯内での配置については後述する。

図２は電気回路図であり、以下説明する。ダイナモ３の出力は交流であり、整流回路３０で直流に変換する。なお、この場合のダイナモは、上記したローラタイプである。この整流回路３０は、全波倍電圧整流回路が採用されている。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倍となり高い電圧となる。

ダイナモ３は自転車の速度によって出力電圧が変動するので、整流回路３０の出力も変動する。速度が速くなると出力電圧が高くなりすぎるので、定電圧回路４０のツェナーダイオード４１で一定電圧に抑制する。

定電圧回路４０の出力電圧は、前記３個の白色ＬＥＤ７に印加される。同時にダイオード９を介して残光回路５０の充電用コンデンサ５１を充電する。コンデンサ５１の充電電圧はマルチバイブレータ５２に印加される。マルチバイブレータ５２の出力回路に残りの１個の白色ＬＥＤ８が接続されている。

かかる回路構成において、暗くなりダイナモのローラを倒して車輪に接触させ、自転車を走行すると、ダイナモ３は発電する。上述のように発電された交流電圧は、整流回路３０で整流され、定電圧回路４０を介して３個の白色ＬＥＤ７に印加される。白色ＬＥＤ７は発光し前方を照射する。

同時に充電コンデンサ５１に充電され、且つマルチバイブレータ５２が動作しその出力はオン、オフを繰り返すので、１個の白色ＬＥＤ８は点滅する。

自転車の速度が低下すると、ダイナモ３の発電電圧も低下するが、上記全波倍電圧整流回路３０により、整流回路の出力電圧は高い電圧に維持される。従って、３個のＬＥＤ７と、１個のＬＥＤ８には、自転車の速度が低下したにもかかわらず高い電圧が印加され、充分な発光量でＬＥＤ７は点灯を、ＬＥＤ８は点滅をすることができ、光度低下を防止できる。

自転車が停止すると、３個のＬＥＤ７は消灯するが、ＬＥＤ８はコンデンサ５１に蓄電された電力により、点滅をする。この点滅はコンデンサ５１に蓄電された電気がなくなるまで一定時間継続する。

従って、停止中でもＬＥＤ８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１個のＬＥＤ８は、走行時に他の３個のＬＥＤ７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。また停止中はＬＥＤ８を点滅させているので、視認性は向上し、且つ１個のＬＥＤ８を点滅させているだけなので、点滅させるために必要な電力は少なくてすむ。

図３は前照灯６の概略正面図（前方から見た図）であり、ＬＥＤ７、８の配置を示している。この図から明らかなように、３個のＬＥＤ７と１個のＬＥＤ８は、円周に沿って等間隔に配備されており、停止時に点滅するＬＥＤ８は、車輪２とは反対側の最も外側に配置されている。このようにすることにより、停止時に自転車の前方はもとより側方からの被視認性が良くなり、安全性の面で有利である。

図４は他の実施例を示す電気回路図である。図２の回路と異なるのは、定電圧回路４０の構成と、定電圧回路４０と白色ＬＥＤ７、８との間に、周囲の明るさを検知し、暗くなるとオンしてダイナモ３の電力を白色ＬＥＤ７、８に供給し、明るくなるとオフして白色ＬＥＤ７、８への電力の供給を遮断する照度検知回路６０を具えた点である。定電圧回路４０は、定電圧ＩＣ（レギュレータ）４２と抵抗４３、４４と電解コンデンサ４５とから構成されるものである。なおこの場合のダイナモ３は、ハブダイナモである。

照度検知回路６０について説明する。周囲の明るさを検知する光センサとしては、フォトトランジスタ６１が採用され、明るさをフォトトランジスタ６１の電流変化に置換する。周囲が暗くなるとフォトトランジスタ６１には殆ど電流は流れず、トランジスタＱ１のベース電位が高くなって、トランジスタＱ１がオンする。トランジスタＱ１がオンすると、トランジスタＱ２もオンする。トランジスタＱ２がオンすると、トランジスタＱ３もオンし、３個の白色ＬＥＤ７に電流が流れ点灯し、また白色ＬＥＤ８は点滅する。

周囲が明るくなるとフォトトランジスタ６１に電流が流れ、トランジスタＱ１のベース電位が低くなって、トランジスタＱ１がオフする。トランジスタＱ１がオンすると、トランジスタＱ２もオフする。トランジスタＱ２がオフすると、トランジスタＱ３もオフし、３個のＬＥＤ７へは電流が流れなくなり消灯し、またＬＥＤ８も消灯する。

このように図４の電気回路によれば、ダイナモとしてハブダイナモのように自転車の走行中は必ず発電するようなものでも、周囲の明るさが暗いときのみＬＥＤ７やＬＥＤ８を点灯及び点滅させることができる。

なお、停止中ＬＥＤ８は、点滅でなく点灯させてもよい。この場合、残光回路５０のマルチバイブレータ５２を除けばよい。

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。

本発明の自転車用照明装置を取り付けた自転車の前輪付近の側面図である。 同自転車用照明装置の電気回路図である。 同前照灯の模式的に示した正面図である。 本発明の自転車用照明装置の他の実施例の電気回路図である。

符号の説明

３ ダイナモ
６ 前照灯
７ 発光ダイオード（ＬＥＤ）
８ 発光ダイオード（ＬＥＤ）
３０ 全波倍電圧整流回路
６０ 照度検知回路
５１ コンデンサ
５０ 残光回路

Claims (3)

1. 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発光ダイオードを具え、ダイナモより発電される交流電圧を直流に変換して発光ダイオードに供給する全波倍電圧整流回路を有する自転車用照明装置。
2. 前記全波倍電圧整流回路と発光ダイオードとの間に、周囲の明るさを検知し、暗くなるとオンしてダイナモの電力を発光ダイオードに供給し、明るくなるとオフして発光ダイオードへの電力の供給を遮断する照度検知回路を具えてなる請求項１に記載の自転車用照明装置。
3. 前記発光ダイオードを複数個有し、自転車の走行中に発電されるダイナモの電力を蓄えるコンデンサを含み、該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、自転車の停止中にも引き続き点滅又は点灯させる残光回路を具備してなる請求項１又は請求項２に記載の自転車用照明装置。