JP3192444U - 自転車用スマート省エネルギー制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ハブダイナモの作動で効果的に自転車用ライトに必要な電力を給電し、ペダルの負担を軽減する自転車用スマート省エネルギー制御装置を提供する。【解決手段】自転車用スマート省エネルギー制御装置は、自転車用ライト１と、発電機構２（ハブダイナモ）と、電源３と、検出機構４とを含み、発電機構と電源との間、及び検出機構と自転車用ライトとの間は電気的に接続され、検出機構は、発電機構及び電源の給電比率を制御し分配する分配ユニット４１と、発電機構及び電源の電気特性を変換する変換ユニット４２と、分配ユニット及び変換ユニットの作動を制御する主制御ユニット４３とを含む。【選択図】図１

Description

本考案は自転車用スマート省エネルギー制御装置に関し、特に自転車の分野での適用であり、ハブダイナモの作動で効果的に自転車用ライトに必要な電力を給電し、使用者の踏み込みに便利させるようにペダルの負担を軽減し、実用性に優れた考案に関する。

科学技術の進歩により、関連業者が自転車用ライトの電力供給の技術にも徐々により高いレベルに達し、その中に中華民国実用新案公告第Ｍ３７０５６３号「自転車用電源の電力供給装置」を参照する。それは発電装置と、整流型電圧安定保護回路と、エネルギー蓄積装置と、照明装置と、制御装置とを含み、その発電装置が自転車の一つのホイールに設置され、自転車の前進でホイールが回転する時、発電装置が交流電力を発生し、整流型電圧安定保護回路に入力して直流電力に変換した後、エネルギー蓄積装置までに出力して蓄積し、その後、制御装置に設けられるスイッチにより、該直流電力を照明装置への入力をオフ又はオンし、また制御装置に設けられる一組の上下調整ボタンによって照明装置へ入力する直流電力の電流強度を制御し、照明装置が形成される輝度を制御することを達した。

上記は従来の技術の進歩により開発された自転車に関連する製品であり、即ち「ハブダイナモ」である。ハブダイナモの主な功能は、自転車乗りに発生された運動エネルギーを電気エネルギーに変換し、さらに電気エネルギーを自転車用ライトに伝達して供給することであり、これにより、自転車用ライトは、電池を設ける必要がなくても発光でき、環境の保護の目的を達し、制御装置に設けられる上下調整ボタンによって光源を制御し、効果的に自転車用ライトのオンオフを確実に制御できる。しかし、このような電源供給構成は、応用的により多くの電力を自転車用ライトへ供給するために、非常な磁気抵抗を発生して自転車の作動に影響するので、使用者はペタルを踏み込む際に非常な力を消費させ、乗る際に困難を引き起こすこと及び体力の浪費などの欠点を発生させた。よって、関連業者は公衆の適用を満たすように再びに従来の技術における欠点の改進を慎重に考える必要がある。

中華民国実用新案公告第Ｍ３７０５６３号

前述した問題点に鑑み、本考案者は関連製品を鋭意検討した結果、自転車用スマート省エネルギー制御装置を提供する。

本考案の目的は、使用者が自転車に乗る際に、発電装置が電力の入力及び出力の供給を調節し、自転車用ライトに適切な電力を供給することになり、また過度な抵抗を発生しないから、ペダル踏み込みに影響せず、使用者が順調に乗ることをさせ、従来の技術の欠点を改善する。

上記課題を解決するため、本考案に係る自転車用スマート省エネルギー制御装置は、
照明部を備える自転車用ライトと、発電機構と、電源と、検出機構とを含み、
該発電機構と該電源との間、及び該検出機構と該自転車用ライトとの間は電気的に接続され、該検出機構はさらに、
該自転車用ライトに対する電力の供給に、該発電機構及び該電源の給電比率を制御し分配する分配ユニットと、
該自転車用ライトに対する電力の供給に、該発電機構及び該電源の電気特性を変換する変換ユニットと、
該分配ユニット及び該変換ユニットをそれぞれに接続され、該分配ユニット及び該変換ユニットの作動を制御する主制御ユニットとを含み、
且つ該発電機構及び該電源は、それぞれに該分配ユニットと該変換ユニットを電気的に接続され、
該自転車用ライトの消費電力は低い場合、該発電機構は該自転車用ライトに電力を供給する以外に、該分配ユニットによる分配で該電源を充電することができ、一方、該自転車用ライトの消費電力は高い場合、該発電機構と該電源は、該分配ユニットによる分配設置を介して互いに電力不足の部分に補足し、該発電機構の低電力作動を維持させ、自転車のペダル踏み込みにおける負担を軽減するものである。

かかる自転車用スマート省エネルギー制御装置において、該電源と該検出機構が該発電機構の内部に設けられ、該発電機構を電気的に接続させるものである。

かかる自転車用スマート省エネルギー制御装置において、該発電機構は摩擦帯電装置又はハブダイナモであるものである。

かかる自転車用スマート省エネルギー制御装置において、該電源の内部に、さらに蓄電ユニットを備え、
該発電機構は、該自転車用ライトに電流が低い場合又は該電源がローバッテリー状態になる場合に充電を行い、
該発電機構からの電力は該蓄電ユニットに蓄積するこものである。

かかる自転車用スマート省エネルギー制御装置において、該自転車用ライトの該照明部の内部にはさらに、該自転車用ライトの照度を調整するように、前方の統合環境における光線を検出する光センサーを備えるものである。

かかる自転車用スマート省エネルギー制御装置において、該主制御ユニットはさらに受取ユニットを備え、該自転車用ライトの該照明部による照度の変化を受け取り、該分配ユニットによる電力比例の分配及び該変換ユニットによる電気特性の変換を制御するものである。

上記のように、本考案に係る自転車用スマート省エネルギー制御装置は、検出機構を設けることで、自転車用ライトの照明部が検出される前方の環境における光線の輝度によって、発電機構及び電源の電力分配を制御し、発電機構の電力抵抗を低電力で維持させ、このように発電機構の低電力では、使用者が乗る際にペダルを踏み込むと、その負担を軽減し、使用者が最楽に前進させる以外に、検出機構の内部に設けられる分配ユニットによって、発電機構及び電源の給電比率を分配し、発電機構又は電源の単一部材が過大な作動でその使用寿命を減少されることを大幅に軽減することができる。したがって、本考案はかなり実用性と進歩性を具有し、産業に広まって公衆に知らせる価値がある。

本考案の一実施例のブロック図である。 本考案の一実施例における前方の環境の光線が強い場合に自転車用ライトの照明部からの光線が弱い使用状態を示す俯瞰模式図である。 本考案一実施形態における前方環境の光線が弱い場合に自転車用ライトの照明部からの光線が強い使用状態を示す俯瞰模式図である。

以下に図面を参照しながら本考案を実施するための最良の形態について詳細に説明する。

図１〜３に示すように、本考案に係る自転車用スマート省エネルギー制御装置は、使用者が乗る際に照明を提供し、照明部を備える自転車用ライト１と、自転車のフライホイールに設けられ、自転車の運転によって運動エネルギーを電力に変換して自転車用ライト１に供給する発電機構２と、自転車用ライト１に電力を供給する電源３と、検出機構４とを含み、発電機構２と電源３との間、及び検出機構４と自転車用ライト１との間は電気的に接続され、検出機構４はさらに、分配ユニット４１と、変換ユニット４２と、主制御ユニット４３とを含み、主制御ユニット４３は分配ユニット４１及び変換ユニット４２をそれぞれに接続し、分配ユニット４１及び変換ユニット４２の作動を制御し、且つ発電機構２及び電源３は、それぞれに分配ユニット４１と変換ユニット４２を電気的に接続され、変換ユニット４２は自転車用ライト１に対する電力の供給に、発電機構２及び電源３の電気特性（ＡＣ−ＤＣ変換）を変換し、分配ユニット４１は、自転車用ライト１に対する電力の供給に、発電機構２及び電源３の給電比率を制御し分配し、自転車用ライト１の消費電力は低い場合、発電機構２は自転車用ライト１に電力を供給する以外に、分配ユニット４１による分配で電源３を充電することができ、一方、自転車用ライト１の消費電力は高い場合、発電機構２と電源３は、分配ユニット４１による分配設置を介して互いに電力不足の部分に補足し、発電機構２の低電力作動を維持させ、自転車のペダル踏み込みにおける負担を軽減する。

図２、３に示すように、使用者は自転車に乗り、自転車に設けられる自転車用ライト１を使用する時、自転車用ライト１の照明部１１は前方の環境における総合光線を検出した後に照度の変化を調整し、検出機構４は、自転車用ライト１の照度の変化によって、さらに、発電機構２及び電源３の給電を制御し、自転車用ライト１の消費電力は低い場合、発電機構２からの出力電力は自転車用ライト１に電力を供給する以外に、分配ユニット４１による分配で、微量の電力で電源３を充電し、自転車用ライト１の消費電力は高くなると、発電機構２は低電力作動を維持する時、電源３は電力を提供し、発電機構２による電力不足の部分に補足し、また電源３はローバッテリー状態になる場合、発電機構２は電源３を充電し、電源３の電力が充分である状態を維持させ、発電機構２と電源３は検出機構４の分配ユニット４１による分配を介して、発電機構２からの出力を平均な出力電力以下で維持させ、このようにして、自転車に乗る際に使用者のペダル踏み込みにおける負担を軽減し、使用者が順調に乗ることを維持させる。

図１に示すように、本考案の発電機構２、電源３、及び検出機構４の設置について、電源３及び検出機構４を発電機構２の内部に設けられ、発電機構２を電気的に接続させることが可能であり、これにより、多くの部材が自転車の車体を占めることを減少する。発電機構２は、摩擦帯電装置又はハブダイナモ（本考案ではハブダイナモを実施例として説明する）を使用することができる。また、上述したように、本考案は、自転車用ライト１の照度が低い場合又は電源３がローバッテリー状態になる場合、発電機構２は、電源３へ電力の補充を行うことになる。補充電力の効果的な使用のため、電源３の内部に、さらに蓄電ユニット３１を備える。電源３の電力は不足である場合又は自転車用ライト１の消費電力は低い場合、分配ユニット４１は、発電機構２からの電力を電源３における蓄電ユニット３１に入力して蓄積させ、電源３からの電力を自転車用ライト１に供給することを制御する。発電機構２と電源３が共に電力を自転車用ライト１に供給することにより、発電機構２は低電力の出力を維持し、ペダル踏み込みにおける負担を軽減し、使用者が順調に乗ることを維持させる。

図１に示すように、本考案の自転車用ライト１の構成について、その主な特徴は前方の環境における光線の輝度を検出し、照明部１１の照度を変化することであるため、照明部１１の内部にはさらに光センサー１２を備える。光センサー１２は、前方の環境における光線を検出し、環境における光線が充分である場合、光センサー１２は照明部１１が照度を低下することを制御し、さらに電力の消費を低減する。反対に、環境における光線が不足である場合、光センサー１２は照明部１１が照度を向上することを制御し、前方の環境を確実に照明する。さらに、自転車用ライト１は光センサー１２の設置により、照明部１１の照度を変化し、自転車用ライト１の照度の変化も検出機構４の主制御ユニット４３に伝達するため、主制御ユニット４３の内部には、さらに受取ユニット４３１を備え、自転車用ライト１の照度の変化は受取ユニット４３１に伝達するので、主制御ユニット４３は精密に分配ユニット４１及び変換ユニット４２の作動を制御することができ、例え分配ユニット４１が発電機構２及び電源３の給電比率を分配すること、それとも変換ユニット４２が発電機構２及び電源３の電気特性（ＡＣ−ＤＣ変換）を制御することにより、発電機構２及び電源３の電力の出力を最適な分配比例で供給させ、使用者のペダル踏み込みの流暢さに影響しない。

前述した通り、本考案は、検出機構４の内部に分配ユニット４１、変換ユニット４２、及び主制御ユニットを設けることで、使用者が自転車に乗る際に、発電機構２及び電源３は自転車用ライト１へ電力を平均に供給することができ、第一に発電機構２を平均な低電力の出力で維持させ、第二に使用者がペダル踏み込みにおける負担を身軽で維持する以外に、自転車用ライト１の必要な電力を維持し、照明部１１の照度の強さ又は弱さに影響しないので、本考案は、従来の技術より長期的な進歩性を備え、公衆の必要を満たす。

以上の実施例による本考案の詳細な説明は本考案の範囲を制限するものではない。本技術に熟知する者が、本考案の範囲内にて行う変更や調整を行っても、本考案の重要な意義は失われず、本考案の範囲に含まれる。

１ 自転車用ライト
１１ 照明部
１２ 光センサー
２ 発電機構
３ 電源
４ 検出機構
４１ 分配ユニット
４２ 変換ユニット
４３ 主制御ユニット
４３１ 受取ユニット

Claims (6)

1. 照明部を備える自転車用ライトと、発電機構と、電源と、検出機構とを含み、
   該発電機構と該電源との間、及び該検出機構と該自転車用ライトとの間は電気的に接続され、該検出機構はさらに、
   該自転車用ライトに対する電力の供給に、該発電機構及び該電源の給電比率を制御し分配する分配ユニットと、
   該自転車用ライトに対する電力の供給に、該発電機構及び該電源の電気特性を変換する変換ユニットと、
   該分配ユニット及び該変換ユニットをそれぞれに接続され、該分配ユニット及び該変換ユニットの作動を制御する主制御ユニットとを含み、
   且つ該発電機構及び該電源は、それぞれに該分配ユニットと該変換ユニットを電気的に接続され、
   該自転車用ライトの消費電力は低い場合、該発電機構は該自転車用ライトに電力を供給する以外に、該分配ユニットによる分配で該電源を充電することができ、一方、該自転車用ライトの消費電力は高い場合、該発電機構と該電源は、該分配ユニットによる分配設置を介して互いに電力不足の部分に補足し、該発電機構の低電力作動に維持させ、自転車のペダル踏み込みにおける負担を軽減することを特徴とする自転車用スマート省エネルギー制御装置。
2. 該電源と該検出機構が該発電機構の内部に設けられ、該発電機構を電気的に接続させることを特徴とする請求項１に記載する自転車用スマート省エネルギー制御装置。
3. 該発電機構は摩擦帯電装置又はハブダイナモであることを特徴とする請求項２に記載する自転車用スマート省エネルギー制御装置。
4. 該電源の内部に、さらに蓄電ユニットを備え、
   該発電機構は、該自転車用ライトに電流が低い場合又は該電源がローバッテリー状態になる場合に充電を行い、
   該発電機構からの電力は蓄電ユニットに蓄積することを特徴とする請求項１に記載する自転車用スマート省エネルギー制御装置。
5. 該自転車用ライトの該照明部の内部にはさらに、該自転車用ライトの照度を調整するように、前方の統合環境における光線を検出する光センサーを備えることを特徴とする請求項４に記載する自転車用スマート省エネルギー制御装置。
6. 該主制御ユニットはさらに受取ユニットを備え、該自転車用ライトの該照明部による照度の変化を受け取り、該分配ユニットによる電力比例の分配及び該変換ユニットによる電気特性の変換を制御することを特徴とする請求項５に記載する自転車用スマート省エネルギー制御装置。

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