JP2011201460A - 車両用照明装置 - Google Patents

Abstract

【課題】自転車等の車両に容易に取り付けられ高精度に走行状態を判定し電源部の電池寿命を伸ばすことができる車両用照明装置を提供することを目的とする。
【解決手段】自転車等の車両に取り付けられ電源部の電力の供給によって発光し周囲を照射する発光部と、前記電源部の電力を発光部に供給する制御を周囲の状況に応じて行う制御部を備えた車両用照明装置において、車両の走行状態を検知する走行検知部または周囲の明暗を検知する明暗検知部の少なくともいずれか一方の検知出力によって他方の検知部または前記制御部の少なくともいずれか一方の動作状態を切り替えるように構成した。
【選択図】図１

Description

本発明は車両用照明装置、特にその自転車等の車両に取り付けられ電源部の電力の供給によって発光し周囲を照射する発光部と、前記電源部の電力を発光部に供給する制御を周囲の状況に応じて行う制御部を備えた車両用照明装置に関する。

従来の車両用照明装置には、走行検知部からの出力に基づいて発光部の照射方向を切り替えるものが知られている（例えば、特許文献１参照）。具体的には車両の速度をダイナモ（発電機）等で検知し、速い速度で走行していることを検知（強走行検知）した時には遠方側に向け照射し、遅い速度で走行していることを検知（弱走行検知）した時には手前側に向け照射していた。

また、走行検知部として振動センサを使用し、この走行検知部と明暗検知部からの出力に基づいて発光部の発光制御を行うものもある（例えば、特許文献２または特許文献３参照）。具体的には、車両の走行を振動センサで検出し、周囲が暗いことを検知（暗検知）した時かつ走行検知時には発光し、周囲が明るいことを検知（明検知）した時または停止している状態であると検知（無走行検知）した時には消灯していた。

特開２００２−２７４４６１号公報 特開平２−７０５８５号公報 特開２０００−１６３６３号公報

前記特許文献１に記載の車両用照明装置で電源部としてダイナモを使用した例では、走行により車両の車輪が回転するとダイナモが動作し発電された電力が各部へ供給されていた。そのため電池を使用した車両用照明装置で問題となる待機電力による電池寿命の心配をする必要がなかった。また走行検知部としてダイナモを使用していたために駐輪中に走行検知部で電力消費することもなかった。

しかしながら前記特許文献２または前記特許文献３に記載の車両用照明装置では電池等の電源部からの電力が走行検知部や制御部等の各部へ供給されており、駐輪中であっても走行を検知する為に走行検知部等へ待機電力を供給していた。そこで各部品での消費電力を低くすることでこの待機電力を低く抑え電池寿命を長くするという改善を行ってきたが各部品の消費電力を低くするには限界があった。

前記従来の問題点を解決するために本発明は、ダイナモを使用した際に問題となる車両への取付性低下を招くことなくまた検知性能や発光性能を落とすことなく電池寿命の長い車両用照明装置を提供することを目的とする。

前記目的を達成するために本発明の車両用照明装置は、自転車等の車両に取り付けられ電源部の電力の供給によって発光し周囲を照射する発光部と、前記電源部の電力を発光部に供給する制御を周囲の状況に応じて行う制御部を備えた車両用照明装置において、車両の走行状態を検知する走行検知部または周囲の明暗を検知する明暗検知部の少なくともい
ずれか一方の検知出力によって他方の検知部または前記制御部の少なくともいずれか一方の動作状態を切り替えるように構成したものである。

本発明によると、車両の走行状態を検知する走行検知部または周囲の明暗を検知する明暗検知部の少なくともいずれか一方の検知出力によって他方の検知部または前記制御部の少なくともいずれか一方の動作状態を切り替えるように構成したことで、従来は常時動作していた走行検知部や明暗検知部や制御部を必要な時のみ動作させることにより車両用照明装置の待機電力を低く抑え電源部の電池寿命を大幅に伸ばすことができる。特に本発明の車両用照明装置では照明部が発光開始する必要があるのは夜間の走行中のみであり、走行検知部または明暗検知部の少なくともどちらか一方が走行検知または明暗検知していればその機能が果たせるためこれら以外への電力供給を停止しておくことが可能である。同様に照明部が発光開始する必要があるのは夜間の走行中のみであるため、１日の中でほとんどの時間は走行しない。そのためこの走行しない時間に各部への電力供給を停止することにより待機電力を低く抑え電池寿命を長くする効果は大きい。

本発明の実施の形態１に示す車両用照明装置のブロック図 （ａ）本発明の実施の形態１に示す車両用照明装置の車両への取り付け状態を示す正面図、（ｂ）本発明の実施の形態１に示す車両用照明装置の車両への取り付け状態を示す側面図 本発明の実施の形態１に示す車両用照明装置の動作を示すフロー図 本発明の実施の形態２に示す車両用照明装置のブロック図 本発明の実施の形態２に示す車両用照明装置の動作を示すフロー図

本発明における第１の発明は、自転車等の車両に取り付けられ電源部の電力の供給によって発光し周囲を照射する発光部と、前記電源部の電力を発光部に供給する制御を周囲の状況に応じて行う制御部を備えた車両用照明装置において、車両の走行状態を検知する走行検知部または周囲の明暗を検知する明暗検知部の少なくともいずれか一方の検知出力によって他方の検知部または前記制御部の少なくともいずれか一方の動作状態を切り替えるように構成したことで、走行検知または明暗検知が必要な時にそれぞれの検知部や制御部を動作させ、不要な時にそれぞれの検知部や制御部の動作を停止または省電力モードへ切り替えることができ待機電力を少なくすることができる。これにより電池寿命の長い車両用照明装置を提供することができる。

本発明における第２の発明は、走行検知部または明暗検知部の少なくともどちらか一方の検知出力によって制御部の動作状態を切り替えるように構成したことで、制御部の待機電力を低く抑えることができる。特に走行検知出力と明暗検知出力がそれぞれ特定の時にのみ発光を開始する車両用照明装置では、走行していない時や昼間時には発光部を発光する必要がなく制御部の動作を停止または省電力モードへ切り替えることができ、待機電力を低く抑えることで電池寿命の長い車両用照明装置を提供することができる。

本発明における第３の発明は、走行検知部または明暗検知部の少なくともどちらか一方の検知出力によって他方への電源供給を開始または停止するように構成したことで、例えば明暗検知部の検知出力が明検知となる昼間の明るい時間が１２時間で暗検知となる夜間の暗い時間が１２時間であれば、常時電力供給する場合に比べて走行検知部の待機電力は約１／２倍となる。また例えば１日当り１時間のみ乗車走行する場合であれば、常時電力供給する場合に比べて走行検知部の待機電力は約１／２４倍となる。これによって電池寿命の長い車両用照明装置を提供することができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら説明する。

（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１における車両用照明装置の各部の構成をブロック図として示している。図１を用いて本実施の形態１における振動センサを使用した場合の動作を説明する。図１において、固定部１は各構成部を保持すると共に車両等へ車両用照明装置を固定する。電源部２は明暗検知部６へ電力を供給するとともに制御部４を経由して走行検知部３と発光部５へ電力を供給する。

明暗検知部６は電力が供給されると車両用照明装置の下方路面の明るさを検知し、下方路面の明るさの程度に応じて、所定値以上明るい場合は明検知、周囲の明るさが所定値未満の場合は暗検知を行ない、その信号を制御部４へ出力する。明検知であれば、電源部２から制御部４や明暗検知部６への電力供給を低く抑える低電力モードとする。これはマイコンを使用する場合はマイコンの消費電力を低く抑える省電力モードとし、ロジック回路を使用する場合は、特に明暗検知出力を判定する部分のみへ電力供給することで実現する。

明暗検知部６からの明暗検知出力が暗検知の場合、電源部２から制御部４や明暗検知部６への電源供給を普通に行う通常モードとする。これはマイコンを使用する場合はマイコンの消費電力を低く抑えない高速モードとする。ロジック回路を使用する場合は制御部４や明暗検知部６の全ての部分へ電力供給する。このとき制御部４は電源部２からの電力を走行検知部３へ供給する。

走行検知部３では振動センサで車両の振動を検知し振動の程度または振動の周波数に応じた信号により走行検知（所定速度以上で走行していることを検知する強走行検知、強走行検知が検知する速度より遅い速度で検知する弱走行検知、停止している状態であることを検知する無走行検知）の判定をしており、その判定結果を制御部４へ出力している。また走行検知部３は加速度センサや測位センサ等で構成されても良く、その場合にはそれぞれ加速度や位置変化又はこれらの周波数に応じた走行検知出力により、その判定結果を制御部４へ出力する。

走行検知部３が振動センサの場合は、振動センサ出力を８回読み込み８〜５回“振動あり”であれば強走行検知、４〜３回“振動あり”であれば弱走行検知、２〜０回“振動あり”であれば無走行検知と判定する。加速度センサの場合は出力が１．５ガル以上であれば強走行検知、０．５ガル以上１．５ガル未満であれば弱走行検知、０．５ガル未満であれば無走行検知と判定する。測位センサの場合は１秒毎に位置変化を測定し、その変位距離が０．５ｍ以上であれば強走行検知、０．１ｍ以上０．５ｍ未満であれば弱走行検知、０．１ｍ未満であれば無走行検知と判定する。周波数の場合はこれら振動センサや加速度センサの出力信号のピーク周波数が１０Ｈｚ以上の場合は強走行検知、１Ｈｚ以上１０Ｈｚ未満の場合は弱走行検知、１Ｈｚ未満の場合は無走行検知と判定する。制御部４は明暗検知出力の判定結果が暗検知でなおかつ走行検知出力の判定結果が強走行検知であれば電源部２からの電力を発光部５へ供給する。発光部５は制御部４により電源部２からの電力を供給されると発光し車両用の照明として機能する。

図２（ａ）、（ｂ）はそれぞれ本発明の実施の形態１に示す車両用照明装置の車両への取り付け状態を示す正面図と側面図である。図２において車両用照明装置１０はその固定部１に固定され固定部１が車両のフレーム９に固定されている。その固定位置は車輪１２の内側であってスポーク１１の近傍に配置している。そのため走行中に路面の振動が伝わりやすく、また走行開始時に倒れないように使用者がハンドル操作でバランスを取ること
によっても強走行検知を確実に行える。

図３は本発明の実施の形態１における車両用照明装置の動作を示すフロー図である。通常は昼間の周囲が明るい時間帯には消灯状態にて制御部が低電力モードとなっている。明暗検知Ａにて暗検知しなければ明暗検知Ａを繰り返す。これにより昼間の周囲が明るい状況ではたとえ車両に乗車し走行していても消灯状態のままとなり不要な発光による電池などの電源部の電流消費を防ぐ。明暗検知Ａにて暗検知すると制御部が通常モードとなり複雑な制御処理が可能となる。その後走行検知部へ電力を供給し、走行検知Ａを行った後に走行検知部への電力を停止する。このように暗検知後に走行検知部への電力供給を開始し走行検知後にその電力を停止することで夜間であっても走行検知が不要な時間は走行検知部への電力供給を停止するため走行検知部での待機電力を最小限に抑えることができる。走行検知出力が無走行検知または弱走行検知すれば制御部は低電力モードへ移行し明暗検知Ａを行う。このようにすることで制御部での処理に必要な消費電流も最小限に抑えることができる。強走行検知すれば発光部を発光する。これにより走行開始時の開錠やスタンド解除または漕ぎ始めの揺れによる強い振動で強走行検知し発光部が自動的に発光開始することになる。

発光後は明暗検知Ｂを行い、暗検知しなければ発光部を消灯する。暗検知した場合は走行検知部へ電力を供給する。その後走行検知Ｂを行い走行検知部の電力を停止する。これにより前記消灯状態での走行検知Ａと同様に走行検知が不要な時間は走行検知部への電力供給を停止するため走行検知部での待機電力を最小限に抑えることができる。走行検知Ｂの判定結果が強走行検知または弱走行検知であれば明暗検知Ｂへ戻り発光部の発光を継続する。走行検知Ｂにて無走行検知すれば発光部を消灯する。発光部を消灯後は制御部を低電力モードへ移行し明暗検知Ａを行う。これにより前記消灯状態と同様に制御部での処理に必要な消費電流を最小限に抑えることができる。

但し上記の数値については一例を示しているに過ぎず、実際の判定水準についてはこれらの数値と違っていても良い。

（実施の形態２）
図４は本発明の実施の形態２における車両用照明装置の各部の構成をブロック図として示している。図４を用いて本実施の形態２における動作を説明する。図４において、固定部１は各構成部を保持すると共に車両等へ車両用照明装置を固定する。電源部２は走行検知部３へ電力を供給するとともに制御部４を経由して発光部５へ電力を供給する。走行検知部３は電力が供給されると走行検知出力を制御部４へ出力する。制御部４は走行検知出力がなければ低電力モードで待機しており走行検知出力があれば通常モードで動作する。走行検知部３が振動センサの場合は、振動センサ出力を８回読み込み８〜５回“振動あり”であれば強走行検知、４〜３回“振動あり”であれば弱走行検知、２〜０回“振動あり”であれば無走行検知と判定する。加速度センサの場合は出力が１．５ガル以上であれば強走行検知、０．５ガル以上１．５ガル未満であれば弱走行検知、０．５ガル未満であれば無走行検知と判定する。測位センサの場合は１秒毎に位置変化を測定し、その変位距離が０．５ｍ以上であれば強走行検知、０．１ｍ以上０．５ｍ未満であれば弱走行検知、０．１ｍ未満であれば無走行検知と判定する。周波数の場合はこれら振動センサや加速度センサの出力信号のピーク周波数が１０Ｈｚ以上の場合は強走行検知、１Ｈｚ以上１０Ｈｚ未満の場合は弱走行検知、１Ｈｚ未満の場合は無走行検知と判定する。制御部４は走行検知出力の判定結果が強走行検知であれば電源部２からの電力を発光部５へ供給する。発光部５は制御部４により電源部２からの電力を供給されると発光し車両用の照明として機能する。

図５は本発明の実施の形態２における車両用照明装置の動作を示すフロー図である。通
常は昼間の周囲が明るい時間帯には消灯状態にて制御部が低電力モードとなっている。走行検知Ｃにて走行検知出力がなければ走行検知Ｃを繰り返す。これにより駐輪中は制御部が低電力モードのままであるため制御部の消費電力は低く抑えられている。車両で走行することにより走行検知Ｃにて走行検知出力を出力すると制御部が通常モードへ移行し走行検知Ｄを行う。走行検知Ｄにて無走行検知または弱走行検知と判定すれば制御部が低電力モードへ移行し走行検知Ｃへ戻る。これにより駐輪中に風等で弱い振動が起こっても制御部がすぐに低電力モードへ戻るため制御部の消費電力は低く抑えられている。走行検知Ｄにて強走行検知と判定すれば発光部を発光し車両用の照明として機能する。

発光部を発光後は走行検知Ｅを行う。走行検知Ｅにて強走行検知または弱走行検知すれば走行検知Ｅを繰り返し発光状態を継続する。走行検知Ｅにて無走行検知すれば発光部を消灯し制御部を低電力モードへ移行し走行検知Ｃへ戻る。これにより駐輪後は制御部が低電力モードへ移行し制御部の消費電力は低く抑えられ電源部の電池寿命を大幅に伸ばすことができる。

本発明にかかる車両用照明装置は、走行検知部または明暗検知部または制御部の機能を損ねないでそれぞれの電力切り替えや動作切り替えを行うことで消費電流を低く抑え電源部の電池寿命を大幅に伸ばすことが可能となる車両用照明装置、特にその自転車等の車両に取り付けられ電源部の電力の供給によって発光し周囲を照射する発光部と、前記電源部の電力を発光部に供給する制御を周囲の状況に応じて行う制御部を備えた車両用照明装置等として有用である。

１ 固定部
２ 電源部
３ 走行検知部
４ 制御部
５ 発光部
６ 明暗検知部
９ フレーム
１０ 車両用照明装置
１１ スポーク
１２ 車輪

Claims (3)

1. 自転車等の車両に取り付けられ電源部の電力の供給によって発光し周囲を照射する発光部と、
   前記電源部の電力を発光部に供給する制御を周囲の状況に応じて行う制御部を備えた車両用照明装置において、
   車両の走行状態を検知する走行検知部または周囲の明暗を検知する明暗検知部の少なくともいずれか一方の検知出力によって他方の検知部または前記制御部の少なくともいずれか一方の動作状態を切り替えるように構成したことを特徴とする車両用照明装置。
2. 走行検知部または明暗検知部の少なくともどちらか一方の検知出力によって制御部の動作状態を切り替えるように構成した請求項１記載の車両用照明装置。
3. 走行検知部または明暗検知部の少なくともどちらか一方の検知出力によって他方への電源供給を開始または停止するように構成した請求項１記載の車両用照明装置。